基于信道特征的物理层密钥提取方法

摘要

本发明提供一种基于信道特征的物理层密钥提取方法，合法通信双方通过信道估计得到信道特征序列，然后引入改进的level-crossing算法对信道特征序列进行筛选和累加的处理，更新信道特征序列。之后再利用了KL变换去除更新后的信道特征序列采样值之间的相关性。最后，利用多比特自适应量化(MAQ)方案，将去除了相关性的信道特征序列量化为密钥比特串。实验结果表明，本发明比level-crossing密钥生成方案有更高的密钥生成速率，比HRUBE方案有着更好的密钥的不一致率，并且该方案生成的密钥比特串满足随机性要求，无需密钥增强处理。

主权项

一种基于信道特征的物理层密钥提取方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：信道估计，通过信道估计获得合法通信双方的信道特征序列：以频率f_s互发双方已知的探测信号，分别得到信道特征序列h_a和h_b；S2：利用改进的level‑crossing算法对信道特征序列进行筛选和累加处理，基于信道特征序列的统计特性设置两个门限电平q₊,q_‑；基于改进的level‑crossing算法筛选出h_a和h_b中长度大于m的游程,定义游程为连续大于q₊或连续小于q_‑的子序列串；将每个游程中心的m‑1个信道特征序列值进行累加,合法通信双方通过此处理，得到序列s_a和s_b；S3：利用Karhunen‑Loève变换去除s_a和s_b中序列值之间的相关性，得到不相关的序列x_a和x_b；S4：采用多比特自适应量化将x_a和x_b转化为二进制比特串，即生成密钥比特串。