安全信道估计方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种包括一对超宽带(ultra

【技术实现步骤摘要】
安全信道估计方法和系统
[0001]本申请是申请号为2017800099979，申请日为2017年02月06日，专利技术名称为“安全信道估计方法和系统”的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]1. 2016年2月4日申请的临时申请，申请号为62/291，407(“第一临时母案申请”)；
[0004]2. 2016年2月5日申请的临时申请，申请号为62/291，605(“第二临时母案申请”)；
[0005]3. 2016年2月27日申请的临时申请，申请号62/300，781(“第三临时母案申请”)；
[0006]4. 2016年8月3日申请的临时申请，申请号62/370，440(“第四临时母案申请”)；
[0007]5. 2016年8月16日申请的临时申请，申请号62/375，788(“第五临时母案申请”)；和
[0008]6. 2016年8月24日申请的临时申请，申请号62/379，168(“第六临时母案申请”)；
[0009]本申请主张第一、第二、第三、第四、第五和第六临时母案申请的优先权，并根据37CFR
§
1.78(a)(4)要求享有这些临时母案申请的申请日的权益。
[0010]第一、第二、第三、第四、第五和第六临时母案申请的主题全部通过引用明确地并入本文。


[0011]本专利技术涉及一种无线通信系统，尤其涉及一种适于安全执行信道测量的无线通信系统。

技术介绍

[0012]通常，在下面的描述中，我们用斜体表示第一次出现的本领域特定术语，这些术语对于超宽带(“UWB”)通信系统领域的技术人员来说是熟知的。此外，我们用粗体表示我们第一次介绍的新术语或者我们将使用的新术语并对该术语进行定义。另外，在整个说明书中，当分别描述信号、信号标志、状态位或装置的逻辑真或假状态时，我们有时会使用肯定(assert)和否定((negate)术语，并且会使用切换术语表示信号从一个逻辑状态转到另一个逻辑状态。或者，我们会用logic_0和logic_1表示互斥的布尔状态。当然，众所周知，可以通过反转所有信号的逻辑值来获得一致的系统操作，使得在此描述为逻辑真的信号在逻辑上变为逻辑假，反之亦然。更进一步地，在这种系统中选择哪些具体电压电平来表示逻辑状态中的每一个没有关联。
[0013]举例来说，在超宽带(“UWB”)通信系统中，通过基于分组的UWB信道，由UWB发送器执行一系列特定处理步骤来准备通过基于分组的UWB信道来发送的有效载荷数据。在接收时，UWB接收器执行相应的一系列反转步骤以恢复有效数据载荷。这两个系列的处理步骤的细节在IEEE标准802.15.4(“802.15.4”)和802.15.4a(“802.15.4a”)中有详细描述，相关文本已随附提交并且通过引用整体明确地并入本文。众所周知，这些标准描述了系统的发送和接收部分的所具备的功能，但是仅涉及系统的发送部分的实施细节，留给实施者来选择如何实现接收部分。
[0014]我们对于UWB通信系统已经做了某些改进，这些改进在以下申请文件或已授权的专利中有详细的描述，所有这些都明确地以整体并入本文：
[0015]2009年12月22日公告的美国专利US 7，636，397“用于发送和接收卷积编码数据的方法和装置”；
[0016]2010年7月31日公告的美国专利US 7，787，544，“用于生成码字的方法和装置”；
[0017]2013年1月22日公告的美国专利US 8，358，709，“用于发送和接收卷积编码数据的方法和装置”；
[0018]2013年5月7日公告的美国专利8，437，432，“用于超宽带通信系统的接收器”；
[0019]2014年3月18日公告的美国专利US 8，677，224，“用于通信系统的卷积码”；
[0020]2013年5月7日公告的美国专利US 8，436，758，“用于超宽带通信系统的自适应三进制A/D转换器”；
[0021]2014年6月24日公告的美国专利US 8，760，334，“用于超宽带通信系统的接收器”；
[0022]2015年6月9日公告的美国专利US 9，054，790，“用于超宽带通信系统的接收器”；
[0023]2016年4月26日公告的美国专利US 9，325，338，“用于超宽带通信系统的自适应三进制A/D转换器”。
[0024]众所周知，802.15.4a超宽带物理层(UWB PHY)使用以下帧结构：
[0025]SyncSFDPHRDATA
[0026]其存在以下漏洞：
[0027]1)如果事先知道或通过监听数据包检测到同步(sync)的开始部分，则同步(sync)的其余部分是完全可预测的。
[0028]2)同步(sync)是周期性的，即它一次又一次地重复相同的符号，因此仅由一个符号延迟的版本看起来几乎与原始没有延迟的版本相同。
[0029]在同步序列(Syncsequence)中重复的代码是所谓的Ipatov代码(请参见早期的专利)。Ipatov代码具有有用的信道测量属性，它们具有完美的周期性自相关(“PPAC”)属性，即，如果这些代码中的一个代码连续地重复发送，则与其自身的副本相关会产生Kronecker delta函数(参见https：//en.wikipedia.org/wiki/Kronecker_delta)。在同步序列期间每个符号转换时，通过将符号更改为大量可能的Ipatov代码之一，可以消除上述漏洞。但是，是由于相同的代码连续重复发送会具有完美的自相关，这会破坏这些代码的周期性自相关(“PPAC”)属性。但是，如果每次发送新符号时代码都会改变，那么自相关函数会具有不会销除的旁瓣(sidelobes)。
[0030]我们假设我们更改了发送的每个符号的代码。如上所述，旁瓣不再消除，但这些旁瓣确实会随着每次代码改变而改变。尽管自相关的峰值总是等于代码中的脉冲数(在这些前面的例子中为9)，但旁瓣总是不同的。这意味着通过发送足够长的不同代码序列实际上可以来获得良好的信道估计。由于旁瓣是随机的正值或负值，它们最终平均为零。这样做的问题在于它需要更多数量的代码么能使得旁瓣的总和最终变得足够小以至于可以忽略不计，因此每个符号需要比我们使用相同的Ipatov代码更长的估计序列。但是，任何具有良好自相关属性的代码(即具有良好的格莱品质因子(Golay Merit Factor))都是可以的。
[0031]我们认为所需要的是一种用于执行信道测量的无线通信系统的接收器的改进方法和装置。特别地，我们提供一种性能与最好的现有技术相当且允许有不对称延迟而不会
显着降低精方法和装置。

技术实现思路

[0032]根据本专利技术的优选实施例，我们提供了一种用于包括发送器和接收器的无线通信系统的方法。在一个实施例中，该方法包括第一过程和第二过程。在本实施例中，第一过程伪随机地生成作为种子的具有m个代码本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无线通信系统的方法，无线通信系统包括发送器T和接收器R，该方法包括：[1.1]第一个过程包括以下步骤：[1.1.1]通过使用加密安全伪随机生成器设备伪随机地生成一具有m个伪随机代码的第一代码集，所述第一代码集作为种子；和[1.2]第二个过程包括以下步骤：[1.2.1]在T中：[1.2.1.1]从第一过程接收包括发送器代码集，发送器代码集包括第一代码集；[1.2.1.2]发送所述发送器代码集；和[1.2.2]在R中：[1.2.2.1]从第一过程接收接收器代码集，接收器代码集包括所述第一代码集；[1.2.2.2]接收发送器代码集的信道失真形式；[1.2.2.3]通过将接收器代码集的每个代码与发送器代码集中的信道失真形式的对应代码相关产生一组m个信道相关度；和[1.2.2.4]通过累加所述具有m个信道相关度的集合来产生信道估计。2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：[1.1.0]通过种子传输设备接收所述种子。3.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤[1.1.1]的特征还在于：[1.1.1]伪随机生成具有m个代码的一第一代码集，所述第一代码集作为种子，其中所述第一代码集具有足够低幅值的自动关联旁瓣。4.如权利要求1所述的方法，其中步骤[1.1]还包括：[1.1.2]通过将包括第一代码集的m个代码的每一个代码自相关生成一组m个度量相关；[1.1.3]通过选择至少一部分的m个度量相关进行累加生成一度量，选择该度量来测量第一代码集是群互补的程度；[1.1.4]如果度量指示第一代码集基本上不是群互补，则选择性地修改第一代码集；及[1.1.5]重复步骤[1.1.2]至[1.1.4]。5.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤[1.1.4]中，通过用新的伪随机生成的代码替换m个代码中的至少一个代码来选择性地修改第一代码集。6.如权利要求4或5所述的方法，其中，在步骤[1.1.4]中，通过选择性地反转包括m个代码中的至少一个代码的位中至少一个选定的位，来选择性地修改第一代码集。7.如权利要求1所述的方法，还包括：[1.3]第三个过程，包括以下步骤：[1.3.1]生成包括了包含第一代码集的m个代码的每一代码的第二代码集；[1.3.2]通过将包括第一代码集的m个代码的每一个代码与包括第二代码集的代码中的一个相应的代码相关生成一组m个度量相关；[1.3.3]通过选择至少一部分的m个度量相关进行累加生成一度量，选择该度量来测量第一代码集和第二代码集是群互补的程度；[1.3.4]如果度量指示第一代码集和第二代码集基本上不是群互补，则选择性地修改第二代码集；和
[1.3.5]重复步骤[1.3.2]至[1.3.4]；其中，步骤[1.2.1.1]的特征还在于：[1.2.1.1]从第一和第三过程中选择一个过程接收一发送器代码集，所述发送器代码集包括第一代码集和第二代码集中的相应一个；和其中步骤[1.2.2.1]的特征还在于：[1.2.2.1]从第一和第三过程中选择一个过程接收一接收器代码集，接收器代码集包括第一代码集和第二代码集中的相应一个。8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：[1.3]第三个过程，包括以下步骤：[1...

【专利技术属性】
技术研发人员：西亚恩，
申请(专利权)人：戴卡维夫有限公司，
类型：发明
国别省市：