CN111224682A - 对传输参数的环境影响的隐藏 - Google Patents

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Abstract

对传输参数的环境影响的隐藏。实施例提供了一种数据发送器，其具有被配置为发送信号的发送装置和用于改变信号参数的装置，该用于改变信号参数的装置被配置为改变信号的至少一个信号参数或信号的信号参数所依赖的参数，其中信号参数依赖于数据发送器的环境中的环境参数。

Description

对传输参数的环境影响的隐藏
技术领域
本发明的实施例涉及数据发送器、数据接收器以及具有数据发送器和数据接收器的通信***，具体地涉及数据发送器的环境中的环境条件(环境参数)的隐藏。
背景技术
常规地，诸如振荡器之类的时钟发生器被用在无线电***中用于生成信号。但是，由时钟发生器提供的时钟信号以及因此还有从时钟信号得出的传输信号依赖于数据发送器的相应环境中的环境条件(环境参数)，特别是温度。
因此，通过评估接收到的信号的信号参数，有可能得出关于相应数据发送器的环境条件的结论。
发明内容
本发明基于改善当前情况的目的。
该目的通过独立权利要求解决。
在从属权利要求中可以找到有利的进一步发展。
实施例提供了一种数据发送器，其具有被配置为传输信号的传输装置和用于改变(例如，修改、破坏或恶化)信号参数的装置，该用于改变信号参数的装置被配置为改变(例如，修改、破坏或恶化)信号的至少一个信号参数(例如，调制指数、码元率、传输时间、载波频率、相位)或信号的信号参数所依赖的参数(例如时钟信号)，其中信号参数依赖于数据发送器的环境中的至少一个环境参数。
在实施例中，用于改变信号参数的装置可以被配置为向至少一个信号参数提供偏移量(例如，误差)，以便改变该至少一个信号参数。
在实施例中，至少一个信号参数可以是至少两个信号参数，其中用于改变信号参数的装置被配置为向至少两个信号参数各自提供偏移量(例如，误差)，以改变该至少两个信号参数。
在实施例中，偏移量可以是恒定的偏移量和/或随时间变化的偏移量。
在实施例中，偏移量可以是随机的或伪随机的偏移量。
在实施例中，偏移量可以包括随时间不同地变化的两个偏移量分量(例如，部分误差)。
在实施例中，偏移量可以包括两个偏移量分量(例如，部分误差)，其中两个偏移量分量中的第一偏移量分量是恒定的偏移量分量，并且其中两个偏移量分量中的第二偏移量分量是随时间变化的偏移量分量。
在实施例中，偏移量可以包括两个偏移量分量(例如，部分误差)，其中两个偏移量分量中的第一偏移量分量基于时变函数(例如，正弦函数)，并且其中两个偏移量分量中的第二偏移量分量基于随机或伪随机过程。
在实施例中，数据发送器可以被配置为从数据发送器的通信***的固有参数或与信号一起发送的消息中得出偏移量。
在实施例中，数据发送器可以被配置为与该信号或另一个信号(例如，例如在该信号之前发射)一起发送关于偏移量的加密信息。
在实施例中，数据发送器可以被配置为从数据发送器和数据接收器已知的密码密钥或密钥对中得出偏移量。
例如，可以从发送器和接收器已知的密钥(通用加密算法)来生成变化(例如，恶化)。关于数据的相同密钥或独立密钥可被用于信号参数。密钥可以随着时间连续变化。通过非对称加密，可以确保仅一个基站物理地接收数据。当接收器不知道密钥时，他将不知道频率/时间/人工相位误差，并且无法正确地接收数据(同时PHY寻址)。
在实施例中，数据发送器可以被配置为依据数据发送器的环境中的环境参数为信号参数提供校正因子，以获得经校正的信号参数(例如，其中校正因子校正(例如，减少或补偿)环境参数对信号参数的影响)，其中用于改变信号参数的装置被配置为改变经校正的信号参数(例如，隐藏或破坏关于数据发送器的环境中的环境参数的结论)。
在实施例中，信号参数可以是调制指数，其中偏移量是调制指数偏移量。
在实施例中，调制指数偏移量可以是跨求平均长度的平均值无关的。
在实施例中，可以依据累积的调制指数偏移量来调整调制指数偏移量，该累积的调制指数偏移量依赖于待发送的位序列。
在实施例中，信号参数可以是码元率，其中该偏移量是码元率偏移量。
在实施例中，信号参数可以是传输时间，其中偏移量是时间偏移量。
在实施例中，信号的两个后续发射之间的间歇可以小于码元持续时间的估计准确度除以两倍的最大石英容差。
例如，以例如20ppm的最大石英误差，以例如码元持续时间的1/16的估计准确度的间歇可以是大约1500个码元持续时间。详细地，根据以上公式：0.0625/(2＊20＊10^-6)＝1562.5个码元)。使用两倍的估计准确度或两倍的石英容差，间歇可以相应地达到其一半。
在实施例中，信号参数可以是载波频率，其中偏移量是频率偏移量。
在实施例中，用于改变信号参数的装置可以被配置为向载波频率提供随机的频率偏移量。
在实施例中，用于改变信号参数的装置可以被配置为依据数据发送器的时钟发生器的最大可能偏移量和接收器侧搜索范围来选择频率偏移量。
在实施例中，数据发送器可以被配置为依据数据发送器的环境中的环境参数向载波频率提供校正因子，以便校正环境参数对载波频率的影响，其中用于改变信号参数的装置被配置为依据接收器侧搜索区域和校正因子来选择频率偏移量。
在实施例中，数据发送器可以被配置为基于(例如，通过使用)使用多个载波频率的跳频来传输信号，其中用于改变信号参数的装置被配置为向多个载波频率中的至少两个载波频率提供不同的频率偏移量。
在实施例中，频率偏移量可以小于检测的接收器侧容差宽度(例如，以赫兹为单位)。
在实施例中，容差宽度可以小于码元率的1/4(例如，以赫兹为单位)
在实施例中，频率偏移量中的至少一个(例如，所有频率偏移量)可以在数据发送器的时钟发生器的PLL栅格的离散调节点或其倍数之间。
在实施例中，信号可以包括关于不同的频率偏移量的加密信息。
在实施例中，数据发送器可以被配置为基于数据发送器的通信***的固有参数或基于待与信号一起传输的消息的一部分来确定不同的频率偏移量。
在实施例中，信号参数可以是相位，其中偏移量是相位偏移量。
在实施例中，用于改变信号参数的装置可以被配置为向信号的至少两个码元提供不同的相位偏移量。
在实施例中，可以选择相位偏移量，使得相位偏移量跨求平均长度朝着零收敛。
在实施例中，信号参数可以是传输功率，其中偏移量是传输功率偏移量。
在实施例中，环境参数可以是
-温度
-湿度
-大气压
-电磁辐射
-亮度
-移动和/或
-振动
或其变化。
在实施例中，数据发送器可以被配置为依据安装条件(例如，数据发送器的安装条件)来调整信号参数的改变。
例如，数据发送器可以被配置为或多或少地基于RSSI测量而改变(例如，恶化)信号参数。定位成靠近基站的节点可以改变很大，并且仍接收到分组。由于总的影响变得相关，因此处于灵敏度极限的节点可以改变较小。
在实施例中，数据发送器可以被配置为基于RSSI测量来确定安装条件。
在实施例中，数据发送器可以被配置为依据电报长度或子数据分组长度或编码位的数量来自适应地调整信号参数的改变。
例如，数据发送器可以基于电报长度/编码位的数量来或多或少地添加改变(例如，恶化)。例如，数据发送器可以被配置为相较于较长的电报向较短的电报提供更多的频率偏移量。
在实施例中，数据发送器可以被配置为向信号的两个信号参数提供偏移量，其中两个信号参数的偏移量至少部分地彼此补偿。
数据发送器可以被配置为例如向信号的载波频率提供指向一个方向的频率偏移量以及向码元率提供指向相反方向的偏移量。当两个偏移量都具有单独的尺寸(例如，相同的尺寸)时，这些偏移量将在接收器中进行补偿，使得接收起作用。例如，码元率偏移量和频率偏移量可以相当好地彼此补偿。
在实施例中，数据发送器可以知道接收信号的数据接收器的接收限制，其中数据发送器被配置为考虑接收限制来改变(例如，破坏)信号参数。
例如，数据发送器可以被配置为通过改变来利用接收限制。
例如，对于相干接收器的隐藏可以大于对于非相干接收器的隐藏。
进一步的实施例提供了一种***，该***具有根据本文所述的实施例之一的数据发送器和数据接收器，其中数据接收器被配置为接收信号，其中信号的至少一个信号参数被改变(例如，恶化)。
数据接收器可以被实现为使得例如数据接收器可以覆盖由破坏引起的附加容差。
进一步的实施例提供了一种数据接收器，其中该数据接收器被配置为接收数据发送器的信号，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器的时钟信号，其中数据接收器为被配置为确定信号的信号参数，并基于该信号参数确定数据发送器的时钟发生器或信号所暴露于的环境参数，其中数据发送器被配置为在估计信号参数或环境参数之前补偿信号参数的数据发送器侧改变。
在实施例中，数据接收器可以知道信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从数据接收器的通信***的固有参数或随信号一起传输的消息中得出信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从数据发送器和数据接收器已知的密码密钥或密钥对中得出信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
进一步的实施例提供了一种数据接收器，其中该数据接收器被配置为接收数据发送器的信号，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器的时钟信号，其中数据接收器被实现为补偿由信号的至少一个信号参数的数据发送器侧改变(例如，恶化)造成的附加容差(例如，其中附加容差是由由于环境参数引起的至少一个信号参数的数据发送器侧改变造成的对(例如，自然)容差的附加)(例如，揭示温度的由自然现象引起的+-20kHz，因此附加地+-40kHz的人工改变。接收器可以+-60kHz而不是+-20kHz)。
在实施例中，数据接收器可以知道信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从数据接收器的通信***的固有参数或随信号一起传输的消息中得出信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从数据发送器和数据接收器已知的密码密钥或密钥对中得出信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
进一步的实施例提供一种***，该***具有根据本文描述的实施例之一的数据发送器和根据本文描述的实施例之一的数据接收器。
进一步的实施例提供一种方法。该方法包括生成传输信号的步骤，其中，当生成传输信号时，信号的至少一个信号参数(例如，调制指数、码元率、传输时间、载波频率、相位)或信号的信号参数所依赖的参数(例如，时钟信号)改变。另外，该方法包括传输传输信号的步骤。
进一步的实施例提供了一种方法。该方法包括接收数据发送器的信号的步骤，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器的时钟信号。另外，该方法包括确定接收到的信号的信号参数(112)的步骤。另外，该方法包括基于所确定的信号参数来确定数据发送器(130)的时钟发生器或信号(120)所暴露于的环境参数的步骤。另外，该方法包括传输传输信号的步骤。另外，该方法包括在确定信号参数或环境参数之前补偿信号参数的数据发送器侧改变的步骤。
本发明基于这样的构思，即，由于它们对所传输的信号的特性的影响，隐藏被共同传输到数据接收器的数据发送器的环境中的环境条件(例如，环境参数)(例如，以阻碍通过评估(例如一个或若干个信号参数的)信号特性对环境条件(例如，一个或若干个环境参数)的接收器侧估计)。
在实施例中，可以在数据发送器侧补偿已知的环境影响。
在实施例中，(例如，剩余的)环境影响可以通过人工的偏差(例如，信号参数的偏差)来隐藏。
在实施例中，可以通过操纵信号(例如，信号参数)来降低特定信号参数的接收器侧估计准确度。
附图说明
下面将参考附图更详细地描述本发明的实施例。附图示出：
图1在图中示出了依赖于温度的、高频时钟发生器与参考频率的偏差；
图2在图中示出了依赖于温度的、低频时钟发生器与参考频率的偏差；
图3a是根据本发明实施例的具有数据发送器和数据接收器的***以及在数据发送器和数据接收器之间的信号传输的示意图，其中数据接收器可以通过评估信号的至少一个信号参数得出关于数据发送器的环境中的环境参数的结论；
图3b是根据本发明实施例的具有数据发送器和数据接收器的***以及在数据发送器和数据接收器之间的信号传输的示意图，其中隐藏了信号的至少一个信号参数；
图4是根据本发明实施例的具有数据发送器和数据接收器的***的示意性框图；
图5是数据接收器的频率搜索范围、可以由于最大容许石英偏移量而出现的信号的最大容许频率偏移量范围以及频率偏移量的剩余范围的示意图；
图6是数据接收器的频率搜索范围、各自在环境参数的影响的校正之前和之后的可以由于最大容许石英偏移量而出现的信号的最大容许频率偏移量范围以及频率偏移量的剩余范围的示意图；
图7是在环境温度T1下在第一时间的数据发送器的PLL栅格、在环境温度T2下在第二时间的数据发送器的PLL栅格以及用于数据接收器中的重构的PLL栅格的示意图，其中传输各自以(伪)随机偏移量执行；
图8是π/4偏移量QPSK的星座图；
图9在图中示出了当对每次发射应用±2kHz的随机均匀分布的偏移量时在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差；
图10在图中示出了当对每次发射应用两个±1kHz的随机均匀分布的偏移量时在接收器/攻击中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中第一过程为每个发射提供新的偏移量以及第二偏移量每50次发射改变一次；
图11在图中示出了当对每次发射应用两个±1kHz的随机均匀分布的偏移量时在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中第一过程提供新的偏移量以及第二偏移量每100次发射改变一次；
图12在图中示出了当对每次发射应用两个±1kHz的偏移量时在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中第一过程为每个发射提供新的偏移量以及第二个偏移量由具有标称频率ω＝0.25的正弦曲线组成；
图13是根据本发明实施例的具有数据发送器和数据接收器的***的示意性框图；
图14是根据本发明实施例的用于发送信号的方法的流程图；以及
图15是根据本发明实施例的用于确定数据发送器的环境中的环境参数的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明实施例的以下描述中，在附图中相同或相等的元件被提供有相同的附图标记，使得其描述是可互换的。
在典型的无线电***中，为了生成传输信号，需要参考频率，相应的无线电芯片或相应的前端从参考频率得出所需的时钟。这个参考频率通常由时钟发生器(诸如振荡石英(石英))提供[1]。数据发送器(诸如节点或传感器节点)通常包括两个不同的时钟生成器。例如，这可以是以几MHz的频率振荡的高频(HF)时钟发生器，以及通常以32768Hz的频率振荡的低频时钟发生器(LF)。通常，高频时钟发生器更准确(关于与标称频率的偏差)，并且功耗更大。低频时钟发生器不太准确，但非常功率高效。
但是，由时钟发生器(振荡石英)提供的参考频率通常依赖于环境参数。图1示例性地示出了任何高频时钟发生器的参考频率对温度的依赖关系(高频振荡石英在环境温度下的频率稳定性[2])，而图2示例性地示出了任何低频时钟发生器的参考频率对温度的依赖关系(低频(LF)32768KHz石英在温度范围内的频率稳定性[5])，在此，纵坐标各自以ppm为单位描述频率容差，而横坐标以℃为单位描述温度。
除温度外，时钟发生器(石英)还至少依赖于以下参数：
-湿度
-压力
-EM辐射
-亮度
-振动/移动
所有这些参数都会影响由时钟发生器(振荡石英)提供的参考频率。如果这个参考频率用于生成传输信号，那么这些依赖性将直接影响传输信号，进而影响传输参数(信号特性)。
以下传输参数特别重要：
-传输频率
-传输时间
-码元率
-调制指数(采用频移键控方法，诸如FSK或GMSK)
-多普勒(仅在振动/移动的情况下)。
因此，当在发送器中生成并辐射无线电信号时，发送器的环境条件对辐射的无线电信号有影响。特别地，可以通过环境影响来修改用作发送器中的载波或调制频率的参考的振荡器的频率。例如，在未经温度校正的振荡器(石英)中，频率与环境温度相关。对于湿度、电磁辐射、亮度或振动也会产生类似的影响。除此之外，由于多普勒频移，发送器及其天线的移动或振动会对辐射信号产生影响。
通过这些特性，除了主要信息之外，辐射的信号还携带关于发送器的环境条件或特点的其它隐式信息。为了说明起见，这个现象在图3a中以图形方式示出。
详细地，图3a示出了具有数据发送器130和数据接收器110的***100以及在数据发送器130和数据接收器110之间的信号120的传输的示意图，其中数据接收器110可以通过评估信号120的至少一个信号参数得出关于数据发送器130的环境中的环境参数124的结论。
如从图3a中可以看出的，数据发送器130一侧的环境条件对数据发送器130传输的信号120有影响，使得除了主要信息之外，信号120还包括有关信号特性中的环境条件的信息。换句话说，图3a示出了发送器130与接收器110之间的无线电通信，其中，除了所传输的主要信息之外，还示出了关于信号特性的信息。
如果可以确定(例如，估计)接收器110处的信号特性，那么可以基于信号特性与环境条件之间的相关性直接得出关于发送器130处、接收器110处或两者之间的环境条件的结论。但是，由于最大的容差出现在发送器130处，因此环境条件主要在发送器处确定。例如，可以经由图1所示的曲线从确定的频率偏移量(与预期的标称频率的偏差)确定发送器处的温度。
现代软件无线电(SDR)接收器允许非常准确地确定接收到的信号的参数。以这种方式，例如，可以检测到几Hz范围内的频率偏差。这允许根据接收器中确定的信号参数完全或部分重构发送器的环境条件或特性。
由于这个元信息是通过物理特性在信号级别上运输的，因此无法通过高级访问保护措施(诸如加密)检测到该元信息。因此，任何未经授权的接收者都可以进行重构。对于具有在非公开区域中的发送器的所有无线电***，这表示关于数据保护和安全性的重大问题。
由于具有无线电接口的设备的高密度，出现了广泛的目标区域。潜在的场景会影响私人家庭以及工业或国家机构。
在此，环境条件的确定不依赖于具体的无线电***，可以使用任何无线电***(例如，WLAN、蓝牙、无线电气象站等)进行确定。如果存在若干***，那么也可以使用组合进行确定。
例如，基于一天中的温度分布曲线，可以确定人们是呆在房间、公寓还是房子里。这个信息例如可以被强盗使用或可以用于间谍活动。
由于除了确定环境条件外还可以频繁地对发送器执行定位，因此这些是与人相关的数据，将根据新的《数据保护法》[4]对其进行假名化。
本发明的实施例涉及可以隐藏信号特性以及因此隐藏环境条件的技术，诸如图3b中所指示的。
详细地，图3b示出了根据本发明实施例的具有数据发送器130和数据接收器110的***以及数据发送器和数据接收器之间的信号120的传输的示意图，其中隐藏了信号120的至少一个信号参数。由于隐藏信号120的至少一个信号参数而导致，数据接收器110不再能通过评估至少一个信号参数而得出关于数据发送器130的环境中的环境参数124的结论。
图4示出了根据本发明实施例的具有数据发送器130和数据接收器110的***100的示意性框图。
数据发送器130包括被配置为传输信号120的传输装置130(例如，发送器、无线电芯片/前端)。
数据接收器110包括被配置为接收信号120的接收装置116(例如，接收器)。
作用在数据发送器130上的环境参数124可以影响数据发送器130的传输装置136或其它组件，诸如数据发送器的时钟发生器134，使得信号120的至少一个信号参数依赖于数据发送器130的环境中的环境参数124。
例如，作用在数据发送器130的时钟发生器134上的环境参数124(例如，温度或温度变化)可以影响时钟发生器134，并因此影响由时钟发生器134提供的时钟信号132的至少一个信号参数(例如，频率)。由于生成由数据发送器130传输的信号120是基于时钟发生器的时钟信号132，因此环境参数124不仅影响时钟信号132的信号参数(例如，频率)，而且还影响由数据发送器130传输的信号120的信号参数(例如，信号特性，诸如载波频率)。
因此，通过评估接收到的信号120的信号参数112，数据接收器110可以得出关于数据发送器130的环境中的环境参数(例如，温度)的结论或者对其进行估计。
因此，在实施例中，数据发送器130包括用于改变(例如，修改、破坏、隐藏或恶化)信号参数的装置140，该装置被配置为改变(例如，修改、隐藏、破坏或恶化)信号120的至少一个信号参数(例如，调制指数、码元率、传输时间、载波频率、相位)或信号120的信号参数所依赖的参数(例如，时钟信号132)。
通过改变信号120的至少一个信号参数，可以阻碍基于对至少一个信号参数的评估的环境参数124的接收器侧估计。
在实施例中，用于改变信号参数的装置140可以被配置为向至少一个信号参数提供偏移量(例如，误差)，以便改变(例如，恶化)至少一个信号参数。
例如，用于改变信号参数的装置140可以被配置为直接向至少一个信号参数提供偏移量以改变信号参数。显然，用于改变信号参数的装置140还可以被配置为向信号参数所依赖的不同参数(诸如时钟发生器134的时钟信号132的时钟频率)提供偏移量。
在实施例中，至少一个信号参数可以是至少两个信号参数，其中用于改变信号参数的装置可以被配置为向至少两个信号参数各自提供一个偏移量(例如，误差)，以便改变至少两个信号参数。
在实施例中，偏移量可以是恒定的偏移量和/或随时间变化的偏移量。
在实施例中，偏移量可以是随机的或伪随机的偏移量。
在下文中，将更详细地描述本发明的其它实施例。
1.改变(例如，恶化)接收参数的测量准确度
以下实施例基于以下事实：数据发送器130不一定必须知道环境条件(例如，环境参数124)。这意味着数据发送器130一般没有关于其环境条件的信息。但是，当数据发送器130知道环境条件时，可以相应地应用以下实施例。
1.1改变(例如，恶化)调制
为了确定数据发送器130处的环境条件，除其他以外，可以使用调制的准确度。
例如，在FSK调制(FSK＝频移键控)中，可以确定调制指数与期望值的偏差。随后，根据这个偏差，可以得出在数据发送器130处的环境条件。
通常，数据接收器110的接收器116可以容忍一定程度的调制误差，而不会在解码中获得明显更差的性能。
可以使用这个现象，其中人工地使调制差到不能再推断出数据发送器130中的环境条件或者准确度不再足够好。这里，必须区分两种情况：
-数据接收器110的接收器116所能容忍的调制误差远大于受数据发送器130中的环境条件影响的调制误差。
-数据发送器110的接收器116只能容忍在环境条件的范围内的调制误差。
在第一种情况下，添加一个恒定的随机误差就足够了，该误差可以明显大于环境条件所预期的最大误差。可能在任何时间改变随机误差。但是，通过恒定的误差，因此只能隐藏确切的值，而为了隐藏变化，需要时变过程。
在第二种情况下，优选地，可以将时变偏移量添加到来自环境条件的误差中。这可以例如通过(均匀分布的)随机过程来执行。
显然，可以应用恒定(几乎不变)和时变误差的组合。仅需考虑总误差小于***的容许容差。
在理想情况下，随机添加的误差应当仅对数据发送器130是已知的，从而使得不可能在接收时对这个值进行校正，且因此不能执行反过来对环境条件的计算。
但是，如果从这个参数明确地推断出数据发送器130的环境条件，那么这个值可以预先或以加密的方式在电报(或消息)中被传递至数据接收器110。因此，不能解密加密的数据的攻击器没有确定数据发送器130的环境条件的选项。
作为所选择的频率偏移量的直接传输的替代方案，也可以基于***的固有参数来确定该频率偏移量。例如，这可以是消息或先前传输的加密的消息的一部分。这样的优点是，不必在数据接收器110与数据发送器100之间用信号通知/传输关于选择所使用的(一个或多个)偏移量的附加信息。
在实施例中，在数据发送器侧，可以将人工误差添加到由于数据发送器130处的环境条件而引起的调制误差。依赖于场景，这可以是恒定的值或随时间变化的值。
在实施例中，在数据发送器侧，可以选择调制指数误差，使得调制指数误差是跨求平均长度的偏差无关(平均值无关)的。
在实施例中，在数据发送器侧，可以在传输期间依据位序列自适应地确定累积的调制指数误差，可以添加或多或少的隐藏。
1.2改变(例如，恶化)码元率
类似于调制误差的使用，所传输的码元率与期望的码元率的偏差可以用于确定在数据发送器130处的环境条件。
类似于调制误差，数据接收器110的接收器160也可以(附加地)容忍一定程度的码元率误差，而不必预期明显更差的性能。
也可以使用这种现象，其中人工地使码元率差到不能再推断出数据发送器130中的环境条件或者准确度不再足够好。这里，必须区分两种情况：
-数据接收器110的接收器116可以容忍比受数据发送器130中的环境条件影响更大的码元率误差。
-数据接收器110的接收器116只能容忍在环境条件的范围内的码元率误差。
与调制的恶化中相同的情况区分适用。但是，这里，还必须考虑到整个人工误差小于数据接收器110的接收器116的容差，但至少是由于环境条件引起的误差量。
在实施例中，在数据发送器侧，可以将人工误差添加到由于数据发送器130处的环境条件而发生的码元率误差。依赖于场景，这可以是恒定的值、随时间变化的值或它们的组合。
在实施例中，数据接收器110的接收器116可以被配置为处置码元率中的较大容差。
1.3改变(例如，恶化)时间差
用于确定在数据发送器130处的环境条件的另一种方法是，如果已知两次发射之间的标称时间，那么测量两次发射之间的时间。
如果传输由若干数据分组或部分数据分组组成，那么也可以应用这个方法。例如，蓝牙或MIOTY就是这种情况。在此，附加地使用跳频。
在已经接收到至少两个(部分)数据分组之后，可以为每个(部分)数据分组确定相对接收时间。两个时间的差导致(部分)数据分组之间的时间延迟。如果将这个值与预期值进行比较，那么可以由此推断时间误差以及因此再次推断在数据发送器130处的环境条件。
类似于上述用于调制和码元率的两种隐藏方法，在发射之间或(部分)数据分组之间可以发生随机时间偏移量。
如果数据接收器110具有对发射/(部分)数据分组的连续检测，那么由于数据接收器110连续侦听新的发射，因此无需考虑其它因素。但是，如果执行对先前发射(也来自数据接收器，例如信标)的时间同步传输，那么通常不会发生发射/(部分)数据分组的进一步检测。但是，通过添加随机时间偏移量，数据接收器110不再能够解码其它发射/(部分)数据分组。为了解决这个问题，优选地，所使用的时间偏移量或映射函数可以预先以加密的方式传送至实际的数据接收器110，或者数据发送器130(例如，节点)和数据接收器110(例如，基站)提前知道时间。可替代地，数据接收器110还可以预先将随机时间偏移量传送至数据发送器130。
在实施例中，在数据发送器侧，(随机)间歇可以被添加至或扣除自(信号120的)发射之间或之内的所定义的间歇时间。依赖于这种场景，这可以是恒定的值或随时间变化的值。
当考虑图1所示的示例性使用的振荡石英在环境温度下的频率稳定性时，可以看出最大误差低于15ppm。
例如，如果两次发射/(部分)数据分组之间的间歇为一秒，那么在15ppm的石英的不安全性的情况下，最大误差为15μs。在50kSym/s的示例性码元率下，产生20μs的码元持续时间。为了获得在度数范围内的温度分辨率，估计准确度当应优于1μs。在示例性码元率中，1μs与码元持续时间的1/15对应。因此，估计将必须准确到1/15码元，这在实践中难以获得。
选择码元率越慢，获得必要的时间分辨率变得越困难。
如果间歇被选择得相应短，那么由于估计准确度不够，因此无需隐藏两次发射之间的时间。***使用的码元率越小，可以选择越长的将不被隐藏的间歇。
如果发射之间的间歇每次变得更大，那么可以对这些单独的时间执行利用(随机)偏移量的上述隐藏。
在实施例中，在数据发送器侧，当发射之间的间歇小到不能进行足够准确的估计时，可不应用隐藏。如果间歇超过这个限制，那么如上所述，可以对这些时间执行隐藏。
在实施例中，在数据发送器侧，可以将发射之间/之内的间歇保持为小，以致于不能进行足够准确的估计。
在实施例中，在数据发送器侧，可以依赖于场景而打开或关闭隐藏。
1.4改变(例如，恶化)频率偏移量估计
用于确定在数据发送器130处的环境条件的最有用或最简单的方法是估计接收到的信号与期望的标称频率之间的频率偏移量。
现代软件定义的无线电接收器可以将接收到的信号的载波频率估计到几赫兹的准确度。为此存在各种方法，这不是本发明的主题。
由于在较高的MHz范围内的相对高的载波频率，因此几ppm的石英的小影响对载波频率有大影响。示例：选择载波频率800MHz。图1所示的石英曲线导致15ppm的最大偏差，与作为示例选择的800MHz载波频率的12kHz或800Hz/ppm的最大频率偏移量相对应。作为示例，如果估计准确度为10Hz，那么可以实现1/80ppm的分辨率，这与基于图1所示的石英曲线的子度数范围内的准确度对应。
如果在传输期间使用跳频，那么还可以确定两次发射/(部分)数据分组之间的差异，作为测量绝对频率并将其与标称频率进行比较的替代方案，并且可以在了解了预期差异的情况下确定偏差。
与上述隐藏方法类似，也可以将随机频率偏移量添加到发射或(部分)数据分组。或者可以选择恒定的偏移量，或者为每次发射(随机地)确定新值。为了使攻击器不能减去人工偏移量，重要的是该值仅对数据发送器130已知或以加密方式被传输至数据接收器110。
在实施例中，可以向发射或(部分)数据分组的载波频率提供(随机)频率偏移量。
由于数据接收器110通常不知道数据发送器130的频率偏移量(根据图1，它依赖于在数据发送器130处的温度)，因此数据接收器110必须在所定义的频率搜索范围内执行搜索。通常以限制是由最大容许石英偏移量定义的方式来设计这个范围。
如果现在向发射添加附加的频率偏移量，那么必须确保不超过搜索范围的限制。示例：接收器的频率搜索范围是±20kHz。由于石英偏移量，可以发生±19kHz的偏移量。这样就留出了±1kHz的容差用于人工(随机)偏移量。
图5示出了数据接收器110的频率搜索范围150、由于最大容许石英偏移量而可以出现的信号120(或信号120的载波频率(＝信号参数))的最大容许频率偏移量范围152以及频率偏移量的剩余范围154的示意图。横坐标描述频率。换句话说，图5示出了数据接收器110的频率搜索范围150和用于人工偏移量的剩余范围154的概观。
在实施例中，可以依据数据接收器110的搜索范围150和石英的最大可能的偏移量在数据发送器侧选择(随机)人工频率偏移量。
如上所示，与石英偏移量相比，用于人工频率偏移量的剩余余量可以非常小，这意味着只能在非常有限的程度上隐藏发送器的环境条件。
如果数据发送器130至少部分地知道环境条件，那么可以校正信号特性(例如，通过调整载波频率)。这种校正降低了振荡器的残余误差容差，从而允许人工(随机)频率偏移量的更宽范围。
图6示出了数据接收器110的频率搜索范围150、在校正环境参数的影响之前和之后的由于最大容许石英偏移量而可以出现的信号120(或信号120的载波频率(＝信号参数))的最大容许频率偏移量范围152以及频率偏移量的剩余范围154的示意图。横坐标描述频率。换句话说，图6示出了在环境影响的先前(部分)校正的情况下的数据接收器110的频率搜索范围150以及用于人工偏移量的剩余范围154的概观。
在实施例中，可以依据数据接收器110的搜索范围150和数据发送器130上的校正因子在数据发送器侧确定(随机)人工频率偏移量的范围154，其中，从石英的最大可能的偏移量和校正因子的相减来确定残余误差。
如果在传输期间使用跳频，那么还可以如上所述确定两次发射/(部分)数据分组之间的差异，而不是测量绝对频率并将其与标称频率进行比较。然后可以再次根据该偏差推断数据发送器130的环境条件。
如果现在将人工(随机)频率偏移量应用于(一个或多个)传输或(部分)数据分组，那么接收频移并且攻击器无法再从绝对频率位置推断数据发送器130的环境条件。但是，由于跳频，传输仍然发生在若干信道上，其中信道之间的差异没有由于人工频率偏移量而改变。因此，攻击器仍然能够从传输信道之间的频率差来推断数据发送器130的环境条件。
为了避免这个问题，优选地在跳频之间引入另一个人工(随机)频率偏移量。这意味着向两个传输频率之一提供另一个人工(随机)频率偏移量。可替代地，可以将人工(随机)频率偏移量添加到两个传输频率，其中必须考虑的是，并非相同的偏移量被应用于两个传输频率，或者两个偏移量是不相关的。
如果执行多于两次发射/(部分)数据分组，那么需要若干不同的人工(随机)频率偏移量。
在实施例中，如果在数据发送器侧使用多于一个传输信道，那么除了隐藏载波频率之外，还可以隐藏发射/(部分)数据分组之间的差异。
在一些***中，通常基于发射/(部分)数据分组中的同步序列来执行检测和同步。为了获得更好的估计值，部分地使用若干次发射/(部分)数据分组的组合。但是，这种组合暗示发射/(部分)数据分组之间的已知距离。通过在发射/(部分)数据分组之间应用人工(随机)频率偏移量，将无法再在数据接收器中执行正确的组合检测和同步。
为了避免这个问题，数据接收器110可以预先以加密形式向数据接收器110发送在发射/(部分)数据分组之间应用了哪些频率偏移量的信息。这些频率偏移量然后用于检测和同步。可替代地，也可以在先前消息中将(一个或多个)频率偏移量传送至数据发送器130。
不能解密先前消息的攻击器不具有关于在发射/(部分)数据分组之间的所使用的频率偏移量的信息，因此不能推断数据发送器130的环境条件。
也可以基于***的固有参数来选择频率偏移量。例如，这可以是预先发送的加密的消息的一部分。这具有以下优点：在数据接收器110和数据发送器130之间，不必用信号通知/传输关于所使用的偏移量的选择的附加信息。
在实施例中，可以将加密的信息预先传输到数据接收器110，基于该信息，数据接收器110可以确定数据发送器130在发射/(部分)数据分组之间使用的频率偏移量。这些频率偏移量然后用于检测和同步。
在实施例中，可以通过***的固有参数来隐式地选择所使用的偏移量，其中这个参数可以例如是加密的消息的一部分。
但是，用信号通知所使用的频率偏移量的缺点在于，对于每个待被接收的数据发送器130，数据接收器110需要以不同的频率偏移量来执行其自身的检测。这意味着需要更多的计算能力，这会导致更高的功耗并因此增加运营成本。
通常，检测被配置为容忍一定程度的频率偏移量。这是由于以下事实：数据接收器110不知道发射/(部分)数据分组的确切(总)频率偏移量，因此需要确定它们。为此，如图5所示，在数据接收器110中存在所谓的频率搜索范围。为了有效地进行搜索，如果对频率偏移量存在高容差，那么是有利的。这个容差减少了相邻信道上所需的并行检测次数。这个容差宽度的典型值为fsym/8(即，码元率的1/8)。现在，这个容差宽度也可以用于发射/(部分)数据分组之间的随机频率偏移量，以便隐藏数据发送器130处的环境条件。此外，可以向完整的发射添加人工(随机)频率偏移量，该频率偏移量大于容差宽度，只要不超过根据图5的搜索范围即可。在传输中，可以在发射/(部分)数据分组之间添加小于检测的容差宽度的第二人工(随机)频率偏移量。
由于发射/(部分)数据分组之间的人工(随机)频率偏移量的变化宽度的限制，但是，因为在测量两个信道之间无隐藏的频率差时仅预期非常小的偏差(容差宽度通常远远超过这些偏差)，因此在隐藏方面没有限制。
在实施例中，发射/(部分)数据分组之间的人工(随机)频率偏移量可以被选择为小于检测的容差宽度。
在实施例中，可以为隐藏定义不影响性能的函数，诸如隐藏的正弦函数。频率隐藏随码元而变化。可以选择函数，使其不损失性能。
当通过随机频率偏移量进行隐藏时，应当注意的是，当将锁相环用于参考时钟生成时，会存在离散的调节频率点。在这种情况下，由于调节点栅格本身的位置已经可以揭示环境信息，因此通过振荡器操纵将频率移位到调节点栅格中的另一个离散的调节点是不够的。
绝对影响通过未知的偏移量而保持被隐藏，但是可以重构相对变化。当要观察的事件的影响不超过调节点的间隔时，尤其如此。但是，即使具有更强的影响，如果事件没有被与其它影响的叠加充分隐藏，那么事件的发生仍然可以被检测到。
图7示出了在环境温度T1下在第一时间的数据发送器130的PLL栅格160_1、在环境温度T2下在第二时间的数据发送器130的PLL栅格160_2以及用于数据接收器110中的重构的PLL栅格162的示意图，每个传输以(伪)随机偏移量发生。在此，横坐标描述频率。换句话说，图7示出了从PLL调节点栅格的位置的使用随机频率偏移量的发射之间的温度差的重构。
因此，人工隐藏应当发生在锁相环的下游，并使用尽可能连续的随机空间。也可以将锁相环用于粗略偏移量，并通过附加的较小的随机频移来隐藏调节点的位置。
在实施例中，在数据发送器侧的人工偏移量也可以通过相对于参考时钟的附加频移而位于PLL栅格的离散调节点之间。
在实施例中，数据接收器侧的接收器可以具有比由于石英容差和信号带宽之和所产生的最大接收偏移量更大的接收宽度。可以通过更宽的频率估计或多个接收信道来获得接收器中增加的频率搜索范围。
在实施例中，例如，数据接收器侧上的接收器中的经处理的带宽可以比石英容差和信号带宽之和至少大1.5倍。
在实施例中，可以在跳频***中的数据接收器侧执行通过跳频的频率同步，例如，通过非常快速的相位跟踪。
1.5通过特定相位偏移量来改变(例如，恶化)估计
与频率估计的容差宽度类似，对于解码也有最大可容忍的相位偏移量。这通常由调制类型给出。
图8示出了π/4偏移量QPSK的星座图[3]。
数据接收器130的接收器116的任务，除了其他之外，是从接收的码元中恢复假定传输的信息。为此，在检测和同步之后，做出关于大概传输哪些码元以便恢复信息的决定。这是使用图8中所示的QPSK的示例借助于接收的码元位于哪个象限中的决定来完成的。如果在单位圆上移动，那么可以确定从理想星座点到象限的边界必须有45°的相位偏移量。
因此，如果相位偏移量低于45°，那么仍然有可能进行正确的解码。传输信道通过噪声、衰落和其它效果来操纵接收器116中的相位。但是，在特殊条件下，可以假设通过信道发生的最大相位偏移量小于最大容许值。由于参数的估计是基于接收的码元发生的，因此这个效果可以用于使接收参数估计恶化。
例如，如果针对所有已发送码元的信道的最大可能相位偏移量为25°，那么在图8中所示的调制的情况下剩余20°用于人工(随机)相位偏移量。重要的是要注意，并非将相同的相位偏移量添加到所***元，而是每个码元或码元组有其自己不同的相位偏移量。在所***元获得相同偏移量的情况下，这与载波相位偏移量对应，该载波相位偏移量无论如何都是可用的，并且由接收器和攻击器估计并且可能校正。
基于与理想星座点的比较，码元与预期星座点的偏差会使所有估计过程恶化。这些既可以是所谓的数据辅助过程，也可以是所谓的非数据辅助过程。
在实施例中，可以将人工(随机)相位偏移量应用于待在数据发送器侧传输的码元，其中码元的相位偏移量是不同的。
通常，基于已知的导频码元来估计载波相位，其中，对于每个导频码元，计算到预期星座点的相位偏移量，然后执行跨所***元的平均。因此，通过应用人工(随机)相位偏移量，载波相位的估计也恶化。
为了避免使这个估计恶化，可以在求平均长度(通常是导频序列的长度)上选择所有人工(随机)相位偏移量的总和，以使其接近零。利用在求平均之后的为零的剩余偏移量，效果将得到完全补偿。
在实施例中，在数据发送器侧，可以选择在求平均长度上的人工(随机)相位偏移量的总和，使其向零收敛。
1.6传输功率的改变(例如，恶化)
在实施例中，传输功率可以被随机地改变，例如，以减少环境参数对传输功率的影响。
例如，传输功率可以随机改变，以使攻击器不知道窗口是否打开。功率控制也将有所帮助。
1.7人工(随机)偏移量的选择
在上述实施例中，人工(随机)偏移量被用于隐藏各个信号特性。这个偏移量例如被应用于信号120，并且因此隐藏了实际的信号特性。
在下文中，将描述选择这个人工(随机)偏移量的示例。以下示例均涉及频率偏移量的添加，其中这些方法类似地应用于待被隐藏的其它信号特性。
1.7.1在恒定的环境条件下的隐藏
如果可以假设在数据发送器130处的环境条件是恒定的(例如，如果数据发送器130已被部署在装有空调的数据中心中)，那么目的是永久性地掩盖这个恒定值。
这可以通过简单的恒定(一旦被随机确定)偏移量来实现。如果例如代替使用平均值无关的随机过程，该过程例如为每次新发射提供新值，攻击器可以通过对若干次发射求平均来再次确定实际的环境条件。
在实施例中，在数据发送器侧，人工(随机)偏移量可以是恒定的，并且不能随时间变化。
1.7.2在数据发送器处的环境条件快速改变的情况下的隐藏
这种情况与先前的情况正好相反，其中环境条件改变如此之快，以至于对于(几乎)每次发射，在数据发送器130处都有不同的环境条件。
在这种情况下，攻击器会对发射之间的变化感兴趣。例如，利用在公寓或房屋中的数据发送器130，可以从环境条件推断是否有人在公寓中。
在这种情况下，添加恒定的偏移量将无法实现隐藏，因为变化仍然可测量。在此，需要在此选择快速改变的(随机)过程，它为(几乎)每次发射提供不同的偏移量。
变化率应当被选择为足以隐藏效果。偏移量的不必要的频繁改变为攻击器提供了可被用于随机求平均的附加采样点。换句话说，理想地，偏移量的变化率适于待隐藏的影响的实际变化率。
在实施例中，在数据发送器侧，人工(随机)偏移量可以随着(几乎)每次发射而改变，并且因此是时变的。
在实施例中，在数据发送器侧，人工(随机)偏移量可以遵循已知的分布，例如高斯分布μ，σ。
在实施例中，在数据发送器侧，分布的参数也可以被加扰。
在实施例中，在数据发送器侧，可以将人工(随机)偏移量生成作为许多分布的总和。
1.7.3在数据发送器处的环境条件缓慢改变的情况下的隐藏
通常，这种情况是数据发送器130的典型情况。其描述了这样的场景，其中在数据发送器130处的环境条件改变，但是变化不至于快到环境条件对于每次(部分封包)发射都不同(不相关)。换句话说，对于一定数量的发射，环境条件保持恒定。
在此，并非强制要求环境条件总是在相同数量的发射之后改变(即，定期地)。因此，在数据发送器130处的环境条件的改变中也可以存在时间差异。
为了更深入地分析这个优化问题，首先，假设恒定的环境条件，由此在数据接收器1100处的信号的接收频率不变。假设采用随机过程进行隐藏，这对于每次发射递送在容许范围内的新的频率偏移量。作为攻击，执行跨n次发射的求平均。为了使攻击器通过求平均尽可能少地提取关于在发送器处的环境条件的信息，求平均的结果应当包含尽可能多的不确定性。换句话说，对于求平均的结果期望最大可能的差异。
例如，如在第1.7.2部分中所述，可以使用(几乎)每次发射都改变的偏移量。因此，当待隐藏的值跨求平均长度保持恒定时，攻击器就有可能通过平均攻击来提取“真实”偏移量。
为了更深入地分析这种现象，模拟了频率偏移量隐藏的示例。使用宽度为±2kHz的均匀分布的随机过程。这意味着在每次发射之前，对在-2kHz至2kHz范围内的频率偏移量进行随机加扰。这个频率偏移量被调制为传输信号。假设环境条件在求平均期间保持恒定。
图9在图中示出了在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中对每次发射应用±2kHz的随机均匀分布偏移量。纵坐标描述频率偏移量估计的标准偏差，而横坐标描述求平均长度。
换句话说，图9示出了当使用上面提到的随机过程时接收器/攻击器中的求平均结果的标准偏差。换句话说，在接收器/攻击器中，在x轴上指示的长度上执行发射的求平均，并且因此确定平均值。重复这个过程若干次，然后跨所有确定的平均值计算标准偏差。像方差一样，标准偏差给出估计准确度的(以及因此间接地，隐藏的质量的)测量。图9假设了接收器/攻击器中的理想的频率估计，但这并不是至关重要的，因为频率估计的偏差一般远小于待隐藏的值。
如从图9可以看出的，对于随机过程，接收器的频率偏移量可以被很好地隐藏在上面给出的参数下，上至大约为五个值的求平均长度，以至于攻击中的不确定性仍然太大而无法进行有针对性的攻击。
但是，相反，这意味着保护仅在上至五个值的长度上才能很好地起作用，并且在数据发送器130处的环境条件因此必须至少每五个值改变一次。
如第1.7.1部分中所述，隐藏的第二种可能性是在所有传输上的恒定偏移量。但是，这是不切实际的，因为它只能确保绝对值而不是变化的隐藏。
可以使用两个偏移量(随机过程)的组合来在比图9更长的求平均长度上隐藏两种攻击可能性(绝对值和变化)。重要的是两个偏移量(随机过程)的更新速率具有不同长度。为了对变化有良好的隐藏，有意义的是随每次发射改变偏移量。例如，另一个偏移量可以每50次发射更改一次，如图10中所假设的。此外，与仅使用一个随机过程的图9相比，在图10中随机过程的变化宽度被限制为±1kHz。总体而言，这再次导致两个过程的最大组合偏移量为±2kHz。因此，两种情况是可比较的。
详细地，图10在图中示出了通过对每次发射应用两个±1kHz的随机均匀分布的偏移量在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中第一过程为每次发射提供新偏移量并且第二偏移量每50次发射改变一次。纵坐标描述频率偏移量估计的标准偏差，而横坐标描述求平均长度。
以与图9相同的方式，图10示出了针对短求平均长度的标准偏差的快速减小。但是，与仅使用一个偏移量(随每次发射而改变)的场景相反，标准偏差最初趋于恒定值，该值明显高于对于相同求平均长度仅使用一个偏移量的曲线。
如果比第二过程的更新速率更多的发射被求平均，那么标准偏差迅速下降。
通过将第二随机过程的更新速率扩展到例如100次发射，可以进一步扩展朝向渐近线的标准偏差的近似值，如在图11中可以看到的。
详细地，图11在图中示出了通过对每次发射应用两个±1kHz的随机均匀分布的偏移量在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中第一过程提供新偏移量并且第二偏移量每100次发射改变一次。纵坐标描述频率偏移量估计的标准偏差，而横坐标描述求平均长度。
在实施例中，应用于信号的人工(随机)偏移量可以具有两个独立的偏移量(例如，随机数)，其中两个偏移量的更新速率不同(通常，两个偏移量之一具有更大的更新速率)。
如上面所假设的，第二(缓慢改变的)偏移量在一定时间内(更新速率)是恒定的不是强制性的。任何时变函数都可以用于偏移量。例如，第二偏移量可以由正弦函数或三角函数表示。在这种情况下，仅对于第一偏移量有更新速率且对于第二偏移量有映射函数，例如其是通过正弦振荡的频率给出的。
图12中以图形方式图示了这种情况。出于可比性考虑，再次选择两个偏移量的变化宽度为±1kHz，这总共导致最大偏差为±2kHz。
详细地，图12在图中示出了在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制的频率偏移量估计的标准偏差，其中对每次发射应用±1kHz的两个偏移量，第一过程为每次发射提供新偏移量并且第二偏移量由标称频率为ω＝0.25的正弦曲线组成。在接收器/攻击器中在求平均长度上绘制频率偏移量估计，其中对每次传输应用±1kHz的两个偏移量。纵坐标描述频率偏移量估计的标准偏差，而横坐标描述求平均长度。
如从图12可以看出的，曲线相对于从两个偏移量的变化宽度得出的值渐近地接近。即使对于长求平均长度，标准偏差也仍然大到无法对环境条件得出足够准确的结论。
在实施例中，第二人工偏移量可以包括时变函数(例如，正弦函数)。总偏移量由两个(随机)偏移量的叠加得出。
2.数据发送器的环境参数的接收器侧确定
图13示出了根据本发明实施例的具有数据发送器130和数据接收器110的***100的示意性框图。
数据接收器110被配置为接收数据发送器130的信号120，其中信号120依赖于数据发送器130的时钟发生器134(例如，频率发生器，诸如振荡器或石英)的时钟信号132。另外，数据接收器110被配置为确定(例如，评估)信号120的信号参数112(例如，信号特性，诸如载波频率或载波频率偏差)并且基于信号参数112确定(例如，估计)数据发送器110的时钟发生器134和/或信号120所暴露于的环境参数114(例如，温度或温度变化)。
如图13中示例性所示，数据发送器130可以包括发送器136(无线电芯片/前端)，其被配置为生成信号120(传输信号)，其中信号120依赖于时钟发生器134的时钟信号132。例如，发送器136可以用时钟发生器134的时钟信号132计时，使得信号120依赖于时钟发生器134的时钟信号132。
作用于数据发送器130的时钟发生器134上的环境参数124(例如，温度或温度变化)影响时钟发生器134，因此影响由时钟发生器134提供的时钟信号132的至少一个信号参数(例如，频率)。由于由数据发送器130发送的信号120依赖于时钟信号132，因此环境参数124不仅影响时钟信号132的信号参数(例如，频率)，而且还影响由数据发送器130发送的信号120的信号参数(例如，信号特性，诸如载波频率)。
因此，通过评估接收到的信号120的信号参数112，数据接收器110可以得出关于数据发送器130的环境中的环境参数(例如，温度)的结论或对其进行估计。
在此，信号参数112与信号120的调制内容(诸如由信号120所包括的经调制的主要信息)无关。
例如，数据发送器130(或数据发送器130的发送器136)可以被配置为调制主要信息138(例如，数据发送器130的ID(标识符)、同步序列/导频序列、有效载荷数据和/或虚设数据)，使得信号120包括经调制的主要信息。但是，除了经调制的主要信息之外，信号120还包括关于信号参数112中的(数据发送器130的环境中的)环境参数124的信息，数据接收器130可以评估该信息以得出关于环境参数114的结论。
如图13中示例性地示出的，数据接收器110可以包括接收器116，接收器116被配置为解调接收到的信号120以便获得包含在信号120中的主要信息118。另外，数据接收器110(例如，数据接收器110的接收器116)可以被配置为确定或评估接收到的信号120的信号参数112，以便获得关于信号120中附加地包含的环境参数124的信息。为此，数据接收器110可以例如包括评估器117(例如，处理器)，其被配置为基于信号参数112(例如，基于将信号参数112映射到环境参数114的映射函数)来确定(例如，估计)环境参数113。
在实施例中，数据发送器130(或数据发送器130的发送器136)可以被配置为提供经数字调制的信号120作为信号120。在此，数据接收器110可以被配置为确定经数字调制的信号120的模拟信号参数112(例如，模拟信号特性，诸如载波频率)，并基于模拟信号参数112来确定环境参数114。在此，模拟信号参数112独立于经数字调制的信号120的调制内容，诸如独立于由信号120包括的经数字调制的主要信息。
因此，在实施例中，可以基于(模拟)信号参数112来估计数据发送器130的环境中的环境参数，而不必在信号120的调制内容中(即，在信号120的经调制的主要信息中)明确地传输环境参数。
因此，虽然基本上完全不同的有效载荷数据或者甚至仅数据发送器的ID和/或同步序列/导频序列与信号120一起被传输，但是仍然有可能基于(模拟)信号参数112确定数据发送器130的环境中的环境参数。
基于接收到的信号120的(模拟)信号参数确定数据发送器130的环境中的环境参数提供了广泛的应用选项。
以这种方式，根据实施例，数据发送器130可以包括用于环境参数124的传感器137，如图13中示例性所示。由于还可以基于信号120的(模拟)信号参数112来确定数据接收器110侧的环境参数，因此不再需要定期或随信号120的每次发射在信号120的经调制的主要信息中传输传感器值139。而是，与信号120一起作为经调制的主要信息来传输同步序列/导频序列和/或数据发送器130的ID或仅虚设数据就足够了。由此，可以减少与信号120一起传输的数据量，由此也可以减少传输信号120所需的能量，这对于电池供电的数据发送器130特别有利。而且，不再需要为信号120的每次发射激活传感器137，这可以进一步减少能量消耗。显然，由传感器137提供的传感器值139可以附加地在信号120的发射或少量发射(发射子集)中在经调制的主要信息中被传输，并且在数据接收器110侧被使用，例如用于校准或初始化。以相同的方式，可以在数据发送器侧完全省略用于环境参数的传感器137和/或仅仅基于接收到的信号120的所确定的信号参数112来在数据接收器110侧确定环境参数。
另外，通过在数据接收器110侧基于信号120的(模拟)信号参数112来确定环境参数，可以将包括用于第一环境参数的传感器137的数据发送器130也用作用于第二环境参数的传感器。例如，根据实施例，数据发送器130可以包括用于第一环境参数124(例如，湿度或压力)的传感器137，其中数据接收器110被配置为基于所确定的信号120的信号参数112来确定第二环境参数(例如，温度)，其中第一环境参数和第二环境参数互不相同。
另外，通过基于接收到的信号120的(模拟)信号参数112来在数据接收器110侧确定环境参数，可以将不具有用于环境参数的传感器的数据传感器130用作用于环境参数的传感器。
如上，虽然实际上不打算将数据发送器130用作用于环境参数的传感器，例如因为数据发送器130不具有用于环境参数的传感器或者还因为数据发送器130不能传输传感器值，但是可以使用现有的数据发送器130作为用于环境参数的传感器(例如，作为温度传感器)。
可选地，数据发送器130和数据接收器110可以被配置为通过使用电报拆分方法来传输或接收数据120。在此，电报或数据分组被拆分成多个子数据分组(或部分数据分组或部分分组)，并且从数据发送器130传输到数据接收器110的子数据分组根据跳变模式在时间上分布和/或在频率上分布，其中数据接收器110再次合并(或组合)子数据分组以获得数据分组。在此，每个子数据分组仅包括数据分组的一部分。另外，可以对数据分组进行信道编码，使得对于数据分组的无差错解码，不需要所有子数据分组，而是仅子数据分组的一部分。多个子数据分组的时间分布可以根据时移和/或频移模式发生。
由于数据发送器130的环境中的环境参数124不仅可以由数据接收器110基于信号参数来确定(例如，估计)，而且在理论上也可以由任何其它可能潜在地成为攻击器的数据接收器来确定，因此如本文已经详细描述的，数据发送器130包括装置140。
因此，在实施例中，数据发送器130包括用于改变(例如，修改、破坏、隐藏或恶化)信号参数的装置140(也参见图4)，该装置被配置为改变(例如，修改、隐藏、破坏或恶化)信号120的至少一个信号参数(例如，调制指数、码元率、传输时间、载波频率、相位)或信号120的信号参数所依赖的参数(例如，时钟信号132)。
为了使数据接收器110仍然可以基于至少一个信号参数来确定数据发送器130的环境中的环境参数124，在实施例中，数据接收器110可以被配置为在估计信号参数或环境参数之前补偿信号参数的数据发送器侧改变。
在实施例中，数据接收器110可以知道信号参数的数据发送器侧改变(例如，应用于数据发送器侧的信号参数的偏移量)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从数据接收器的通信***的固有参数或随信号传输的消息中得出信号参数中的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数提供的偏移量)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从数据发送器和数据接收器已知的密码密钥中得出信号参数的数据发送器侧改变(例如，在数据发送器侧向信号参数的提供偏移量)。
在下文中，将更详细地描述数据接收器110和/或数据发送器130的其它实施例。
2.1扣除已知影响
一些***例如在频域和/或时域中使用伪随机偏差。在估计环境参数(例如，温度估计)时，这将导致错误的结果。通常，伪随机偏差遵循已知模式。如果数据接收器130(例如，基站)知道通过加扰确定的伪随机偏移量(或如何确定该伪随机偏移量的规则)，那么可以在转换成环境参数之前从接收参数中扣除这个值。
在实施例中，可以减去信号参数(接收参数)的已知的人工添加的变化，诸如传输时间或频率偏移量的伪随机偏差。
另外，可以扣除如上所述的故意隐藏。在此，接收参数的估计与如未应用这些隐藏一样以完全相同的方式作用。但是，前提条件是接收器知道隐藏的值。
在实施例中，可以减去(例如，扣除)例如由节点的传输硬件所添加的特定于硬件的误差。
在实施例中，可以将特定于数据发送器(例如，特定于节点)的数据存储在数据接收器110(例如，基站)中。
在实施例中，可以在经调制的主要信息中(即，在信号120的有效载荷数据中)或者借助于固有参数来变换信号参数的有意改变，并且可以在数据接收器110侧从经调制的主要信息(例如，明文、CRC、CMAC)提取信号参数的有意改变。
在发射中频繁地使用跳频以便获得改善的抗干扰性。因此，数据发送器130在不同的载波频率上传输。如果数据接收器110预先不知道相应发射的载波频率，那么数据接收器110可以例如基于估计来确定在哪个子信道中发生了传输。如果子信道之间的信道距离大于最大石英缺陷，那么这可以通过模运算来获得。
为了通过考虑期望的信道来计算频率差，在实施例中，可以确定期望的信道。为此，可以通过模运算将频率除以信道带宽。前提条件是信道距离大于石英缺陷。
为了通过考虑PLL分辨率步长来计算频率差，在实施例中，可以减去PLL分辨率步长。为此，可以通过模运算将频率除以PLL步长。
为了通过考虑由数据发送器130中的发送器(例如，传输芯片)造成的时间误差来计算时间差，在实施例中，时间也可以例如在码元持续时间或子数据分组持续时间或电报持续时间或计时器分辨率上模计算，其中除法的余数产生期望的时间误差。
为了提高频率估计的分辨率，通常使用多级同步，在此，借助于(部分)解码来估计所传输的数据。随后，可以借助于重新编码将其用于改进的频率估计。
在实施例中，可以使用具有改善的频率估计准确度的方法。例如，可以再次对解码后的位进行编码，并且可以更准确地估计相位/频率(基于重新编码的位)。
3.进一步的实施例
图14示出了根据本发明实施例的用于传输信号的方法200的流程图。方法200包括生成传输信号的步骤202，其中当生成传输信号时，信号的至少一个信号参数(例如，调制指数、码元率、传输时间、载波频率、相位)或信号的信号参数所依赖的参数(例如，时钟信号)被改变。另外，方法200包括传输传输信号的步骤204。
图15示出了根据本发明实施例的用于确定数据发送器的环境中的环境参数的方法210的流程图。方法210包括接收数据发送器的信号的步骤212，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器(例如，频率发生器，诸如振荡器或石英)的时钟信号。另外，方法210包括确定(例如，估计)接收到的信号的信号参数(例如，信号特性)的步骤214。另外，方法210包括基于所确定的信号参数来确定数据发送器的时钟发生器或信号所暴露于的环境参数(例如，温度或温度变化)的步骤216。另外，方法210包括在确定信号参数或环境参数之前补偿信号参数的数据发送器侧改变的步骤218。
如已经指出的，在实施例中，可以通过使用电报拆分方法在数据发送器和数据接收器之间传输数据。在此，电报或数据分组被拆分成多个子数据分组(或部分数据分组或部分分组)，并且子数据分组从数据发送器不连续地传输到数据接收器，例如，根据跳变模式在时间上和/或在频率上分布，其中数据接收器再次合并(或组合)子数据分组以获得数据分组。在此，每个子数据分组仅包括数据分组的一部分。另外，可以对数据分组进行信道编码，使得对于数据分组的无差错解码，不需要所有子数据分组，而是仅子数据分组的一部分。多个子数据分组的时间分布可以根据时间和/或跳频模式发生。
进一步的实施例提供了一种数据接收器，其中数据接收器被配置为接收数据发送器的信号，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器(例如，频率发生器，诸如振荡器或石英)的时钟信号，其中数据接收器被配置为确定(例如，评估)信号的信号参数(例如，信号特性)并基于信号参数来确定(例如，估计)数据发送器的时钟发生器或信号所暴露于的环境参数(例如，温度或温度变化)。
在实施例中，信号参数可以独立于信号的调制内容。
在实施例中，信号可以是经数字调制的信号，其中数据接收器可以被配置为确定经数字调制的信号的模拟信号参数(例如，模拟信号特性)。
例如，信号参数可以独立于经数字调制的信号的调制内容。
在实施例中，数据接收器可以被配置为使用信号中的已知码元(例如，导频码元)来确定信号参数。
在实施例中，可以将已知码元划分成组，其中码元的组可以位于信号的不同位置(例如，在开始和结束时)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为使用至少四个已知码元，优选地是20个已知码元，更优选地是40个已知码元来确定信号参数。
在实施例中，信号可以包括多个子数据分组，其中已知码元跨多个子数据分组分布。
在实施例中，数据接收器可以被配置为不使用已知码元来确定信号参数。
在实施例中，除了经调制的主要信息(例如，数据发送器的ID、同步序列、有效载荷数据和/或虚设数据)之外，信号还可以包括关于信号参数中的环境参数的信息。
在实施例中，可以以特定的时间间隔(例如，相等或不相等的时间间隔)来发射信号，其中信号的发射或信号的发射的真实子集可以附加地在经调制的主要信息中包括关于环境参数的信息(例如，环境参数的感觉上确定的版本)，其中数据接收器可以被配置为基于信号参数基于包括在经调制的主要信息中的关于环境参数的信息来校准环境参数的确定(例如，估计或得出)。
例如，数据接收器可以被配置为在时间段序列的多个时间段中接收信号，其中在时间段序列的第一时间段子集中接收的信号还在经调制的主要信息中包括关于环境参数的信息(例如，环境参数的感觉上确定的版本)，其中数据接收器被配置为基于信号参数基于包括在经调制的主要信息中的关于环境参数的信息来校准环境参数的确定(例如，估计或得出)，其中在时间段序列的第二个时间段子集中接收的信号不在经调制的主要信息中包括关于环境参数的信息，其中第一时间段子集与第二时间段子集是不相交的。
在实施例中，经调制的主要信息可以不包括关于环境参数的信息。
在实施例中，数据接收器可以被配置为基于映射函数从信号参数确定环境参数。
在实施例中，映射函数可以是数据接收器已知的。
在实施例中，数据接收器可以被配置为基于关于由传感器确定的环境参数的至少一条信息来校准映射函数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为基于关于由传感器确定的环境参数的至少两条信息来确定映射函数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为基于多项式近似来确定映射函数，该多项式近似依赖于关于由传感器确定的环境参数的至少两条信息。
在实施例中，数据接收器可以被配置为基于关于由传感器确定的环境参数的至少一条信息从映射函数集合中选择映射函数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为确定关于由传感器确定的环境参数的至少两条信息的平均值和离散度，其中数据接收器可以被配置为基于该平均值和离散度从映射函数集合中选择映射函数。
在实施例中，可以以特定的时间间隔(例如，相等或不相等的时间间隔)发射信号，其中信号的至少一个发射或该信号发射的真实子集(例如，在经调制的主要信息中)包括关于由传感器确定的环境参数的至少一条信息。
在实施例中，映射函数可以是数据发送器的时钟发生器的温度分布曲线。
在实施例中，可以以特定的时间间隔(例如，相等或不相等的时间间隔)发射信号，其中数据接收器可以被配置为基于信号的至少两次发射来确定至少两个信号参数，其中数据接收器可以被配置为基于至少两个信号参数来确定环境参数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为组合至少两个信号参数(例如，通过相减)以获得组合的信号参数，其中数据接收器可以被配置为基于组合的信号参数来确定环境参数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为确定信号的至少两个信号参数(例如，频率和调制误差)，其中数据接收器可以被配置为基于至少两个信号参数来确定(例如，估计)数据发送器的时钟发生器或信号所暴露于的一个环境参数(例如，温度或温度变化)。
例如，基于至少两个信号参数，数据接收器可以确定相等的环境参数(例如，温度或温度差)或不同的环境参数(例如，压力和温度或温度差和压力差)。
在实施例中，数据接收器可以被配置为组合所确定的环境参数(例如，通过平均)，以便获得组合的环境参数。
在实施例中，信号或信号的生成还可以依赖于数据发送器的另外的时钟发生器(例如，频率发生器和定时器)的另外的时钟信号，其中数据接收器可以被配置为确定信号的两个信号参数并基于两个信号参数确定环境参数。
在实施例中，可以以特定的时间间隔(例如，相等或不相等的时间间隔)发射信号，其中信号的至少一个发射或该信号发射的真实子集(例如，在经调制的主要信息中)包括关于数据发送器的两个时钟发生器的偏差的信息，其中数据接收器可以被配置为基于数据发送器的两个时钟发生器的偏差来校准环境参数的确定。
例如，数据发送器的两个时钟发生器的偏差可以指示两个时钟发生器的频率的当前差。例如，可以相对于彼此来测量两个时钟发生器(例如，石英)，以便确定指示两个时钟发生器偏离多少的值(例如，以ppm为单位，诸如20ppm)。该值也可以被传输。数据接收器(例如，基站)可以估计时间(接收时间)和频率(接收频率)以及该信息，以便确定/校准该节点处的时间石英或频率石英的石英温度分布曲线。
在实施例中，数据接收器可以被配置为从另一个数据发送器接收另一个信号，其中该另一个信号或该另一个信号的生成依赖于该另一个数据发送器的时钟发生器的时钟信号，其中数据发送器和该另一个数据发送器基本上暴露于相同的环境参数(例如，布置在同一房间中)，其中数据接收器可以被配置为确定该另一个信号的另外的信号参数并且基于信号参数和该另外的信号参数来确定环境参数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为组合信号参数和另一个信号参数以获得组合的信号参数并基于组合的信号参数确定环境参数。
在实施例中，信号参数和另外的信号参数可以分别允许确定相对环境参数(例如，温度变化)，其中数据接收器可以被配置为基于信号参数和另外的参数组合来确定绝对环境参数。
在实施例中，数据发送器和另一个数据发送器可以属于不同的无线电***(例如，可以是不同无线电***的数据发送器)。
在实施例中，时钟发生器的时钟信号可以依赖于环境参数。
在实施例中，数据接收器可以被配置为补偿时钟发生器对信号参数的与年龄相关的影响。
例如，数据接收器可以知道时钟发生器对信号参数的与年龄相关的影响。进一步地或可替代地，数据接收器可以被配置为例如基于数据发送器的至少两个后续接收到的信号来确定或估计时钟发生器对信号参数的与年龄相关的影响。
在实施例中，数据接收器可以被配置为补偿时钟发生器对信号参数的示例性的与离散相关的影响。
在实施例中，信号参数可以是
-接收载波频率，
-接收时间，
-接收码元率，
-接收调制指数，
-多普勒频率
-信噪比，
-信号功率，
-信道相位，
-信道衰减，
-信道离散和/或
-极化旋转，
或这些的变化。
在实施例中，环境参数可以是
-温度，
-湿度
-大气压，
-电磁辐射，
-亮度
-移动和/或
-振动
或这些的变化。
进一步的实施例提供了一种***，该***具有根据本文描述的实施例之一的数据接收器及数据发送器，其中数据发送器可以被配置为传输信号，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器的时钟信号。
在实施例中，数据发送器可以被配置为以特定的时间间隔(例如，相等或不相等的时间间隔)传输信号，其中数据发送器可以被配置为向信号的至少一个发射或该信号的发射的真实子集提供与由传感器确定的环境参数相关的信息。
进一步的实施例提供了一种方法。该方法包括接收数据发送器的信号的步骤，其中信号或信号的生成依赖于数据发送器的时钟发生器(例如，频率发生器，诸如振荡器或石英)的时钟信号。另外，该方法包括确定(例如，估计)接收到的信号的信号参数(例如，信号特性)的步骤。另外，该方法包括基于所确定的信号参数来确定数据发送器的时钟发生器或信号所暴露于的环境参数(例如，温度或温度变化)的步骤。
在实施例中，环境对数据发送器的时钟发生器的影响可以比环境对接收数据发送器的信号的数据接收器的时钟发生器的影响大至少两倍或优选地大四倍。
在实施例中，环境对接收数据发送器的信号的数据接收器的时钟发生器的影响可以比环境对数据发送器的时钟发生器的影响大至少两倍或优选地大四倍。
虽然已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是显然，这些方面也代表了对对应方法的描述，使得装置的方框或设备也与相应的方法步骤或方法步骤的特征对应。类似地，在方法步骤的上下文中描述的各方面也表示对相应装置的对应方框或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以由硬件装置(或使用硬件装置)执行，诸如微处理器、可编程计算机或电子电路。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或若干个可以由这种装置执行。
取决于某些实施方式要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实现。可以使用数字存储介质(例如软盘、DVD、蓝光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘驱动器或具有存储在其上的电子可读控制信号的另一种磁性或光学存储器)执行该实现，这些介质与可编程计算机***合作或能够与可编程计算机***合作，使得执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
根据本发明的一些实施例包括一种数据载体，该数据载体包括电子可读的控制信号，该电子可读的控制信号能够与可编程计算机***合作，使得执行本文所述的方法之一。
一般而言，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可以用于执行方法之一。
程序代码可以例如存储在机器可读载体上。
其它实施例包括用于执行本文描述的方法之一的计算机程序，其中该计算机程序存储在机器可读载体上。
换句话说，因此，本发明方法的实施例是一种计算机程序，其包括当计算机程序在计算机上运行时用于执行本文描述的方法之一的程序代码。
因此，本发明方法的另一个实施例是一种数据载体(或数字存储介质或计算机可读介质)，其包括记录在其上的用于执行本文所述的方法之一的计算机程序。数据载体、数字存储介质或计算机可读介质通常是有形的或非易失性的。
因此，本发明方法的另一个实施例是表示用于执行本文描述的方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如经由互联网)来传送。
另一个实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑设备，其被配置为或适于执行本文描述的方法之一。
另一个实施例包括一种计算机，该计算机上安装了用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。
根据本发明的另一个实施例包括一种装置或***，该装置或***被配置为将用于执行本文描述的方法中的至少一个的计算机程序传输到接收器。传输例如可以是电子的或光学的。接收器可以是例如计算机、移动设备、存储器设备或类似设备。该装置或***可以包括例如用于将计算机程序传输到接收器的文件服务器。
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列，FPGA)可以用于执行本文描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器合作以便执行本文描述的方法之一。一般而言，该方法优选地由任何硬件装置执行。这可以是通用硬件(诸如计算机处理器(CPU))或特定于该方法的硬件(诸如ASIC)。
例如，可以通过使用硬件装置或通过使用计算机或通过使用硬件装置和计算机的组合来实现本文描述的装置。
本文描述的装置或本文描述的装置的任何部件可以至少部分地以硬件和/或软件(计算机程序)来实现。
本文描述的方法可以例如通过使用硬件装置或通过使用计算机或通过使用硬件装置和计算机的组合来实现。
本文描述的方法或本文描述的方法的任何部件可以至少部分地通过硬件和/或通过软件(计算机程序)来执行。
上面描述的实施例仅用于说明本发明的原理。应该理解的是，本文描述的布置和细节的修改和变化对于本领域的其他技术人员将是显而易见的。因此，本发明旨在仅由所附专利权利要求的范围来限制，而不受通过本文的实施例的描述和解释而给出的具体细节的限制。
参考文献
[1]https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz
[2]https://www.nxp.com/docs/zh-CN/application-note/AN3251.pdf
[3]https://de.wikipedia.org/wiki/Quadraturphasenumtastung#/media/文件：QPSK_Gray_Coded.svg
[4]http://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/？uri＝uriserv:OJ.L_.2016.119.01.0001.01.DEU
[5]https://www.sii.co.jp/en/quartz/circuit-design

Claims (48)

1.一种数据发送器(130)，包括：
传输装置(136)，被配置为传输信号(120)，
用于改变信号参数的装置(140)，被配置为改变信号(120)的至少一个信号参数或信号的信号参数所依赖的参数，
其中信号参数依赖于所述数据发送器(130)的环境中的至少一个环境参数(124)。
2.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为向所述至少一个信号参数提供偏移量以改变所述至少一个信号参数。
3.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中所述至少一个信号参数是至少两个信号参数，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为向所述至少两个信号参数提供各自的偏移量以改变所述至少两个信号参数。
4.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中偏移量是恒定偏移量和/或随时间变化的偏移量。
5.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中偏移量是随机的或伪随机的偏移量。
6.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中偏移量包括随时间不同地改变的两个偏移量分量。
7.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中偏移量包括两个偏移量分量，
其中所述两个偏移量分量中的第一偏移量分量是恒定偏移量分量，并且其中所述两个偏移量分量中的第二偏移量分量是随时间变化的偏移量分量。
8.如权利要求6所述的数据发送器(130)，
其中偏移量包括两个偏移量分量，
其中所述两个偏移量分量中的第一偏移量分量基于时变函数，
并且其中所述两个偏移量分量中的第二偏移量分量基于随机的或伪随机的过程。
9.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为从所述数据发送器(130)的通信***(100)的固有参数或随信号(120)传输的消息中得出偏移量。
10.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为随信号(120)或另一个信号传输关于偏移量的加密的信息。
11.如权利要求2所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为从所述数据发送器(130)和数据接收器已知的密码密钥或密钥对中得出偏移量。
12.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为依据所述数据发送器(130)的环境中的环境参数(124)而向信号参数提供校正因子，以获得经校正的信号参数，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为改变经校正的信号参数。
13.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中信号参数是调制指数或调制指数的变化，
其中偏移量是调制指数偏移量。
14.如权利要求13所述的数据发送器(130)，
其中所述调制指数偏移量与跨求平均长度的平均值无关。
15.如权利要求13所述的数据发送器(130)，
其中依据累积的调制指数偏移量调整调制指数偏移量，所述累积的调制指数偏移量依赖于待传输的位序列。
16.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中信号参数是码元率或码元率的变化，
其中偏移量是码元率偏移量。
17.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中信号参数是传输时间或传输时间的变化，
其中偏移量是时间偏移量。
18.如权利要求17所述的数据发送器(130)，
其中信号(120)的两次后续发射之间的间歇小于码元持续时间的估计准确度除以两倍的最大石英容差。
19.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中信号参数是载波频率或载波频率的变化，
其中偏移量是频率偏移量。
20.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为向载波频率提供随机频率偏移量。
21.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为依据所述数据发送器(130)的时钟发生器(134)的最大可能偏移量和接收器侧搜索范围(150)选择频率偏移量。
22.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为依据所述数据发送器(130)的环境中的环境参数(124)向载波频率提供校正因子，以便校正环境参数(124)对载波频率的影响，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为依据接收器侧搜索范围(150)和校正因子选择频率偏移量。
23.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为使用多个载波频率基于跳频而传输信号(120)，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为向所述多个载波频率中的至少两个载波频率提供不同的频率偏移量。
24.如权利要求23所述的数据发送器(130)，
其中频率偏移量小于检测的接收器侧容差宽度。
25.如权利要求24所述的数据发送器(130)，
其中容差宽度小于码元率的1/4。
26.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中频率偏移量中的至少一个频率偏移量位于所述数据发送器(130)的时钟发生器(134)的PLL栅格的离散调节点或其倍数之间。
27.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中信号(120)包括关于不同的频率偏移量的加密的信息。
28.如权利要求19所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为基于所述数据发送器(130)的通信***(100)的固有参数或基于待随信号(120)传输的消息的部分而确定不同的频率偏移量。
29.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中信号参数是相位或相位的变化，
其中偏移量是相位偏移量。
30.如权利要求29所述的数据发送器(130)，
其中用于改变信号参数的装置(140)被配置为向信号(140)的至少两个码元提供不同的相位偏移量。
31.如权利要求29所述的数据发送器(130)，
其中选择相位偏移量以使它们跨求平均长度朝零收敛。
32.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中信号参数是传输功率或传输功率的变化，
其中偏移量是传输功率偏移量。
33.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中环境参数为
-温度，
-湿度，
-大气压，
-电磁辐射，
-亮度
-移动和/或
-振动
或这些的变化。
34.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为依据安装条件调整信号参数的变化。
35.如权利要求34所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为基于RSSI测量确定安装条件。
36.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为依据电报长度或子数据分组长度或编码位的数量自适应地调整信号参数的变化。
37.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)被配置为向信号(120)的两个信号参数提供偏移量，其中所述两个信号参数的偏移量至少部分地彼此补偿。
38.如权利要求1所述的数据发送器(130)，
其中所述数据发送器(130)知道接收信号(120)的数据接收器(110)的接收限制，
其中所述数据发送器(130)被配置为考虑所述接收限制而改变信号参数。
39.一种***，包括：
如权利要求1所述的数据发送器(130)，以及
数据接收器(110)，其中所述数据接收器(110)被配置为接收信号(120)，其中信号(120)的至少一个信号参数被改变。
40.一种数据接收器(110)，
其中所述数据接收器(110)被配置为接收数据发送器(130)的信号(120)，其中信号(120)或信号(120)的生成依赖于所述数据发送器(130)的时钟发生器(134)的时钟信号(132)，
其中所述数据接收器(110)被配置为确定信号(120)的信号参数，并基于所述信号参数确定所述数据发送器(130)的时钟生成器或信号(120)所暴露于的环境参数(114)，
其中所述数据发送器(110)被配置为在估计信号参数或环境参数之前补偿信号参数的数据发送器侧改变。
41.一种数据接收器(110)，
其中所述数据接收器(110)被配置为接收数据发送器(130)的信号(120)，其中信号(120)或信号(120)的生成依赖于所述数据发送器(130)的时钟发生器(134)的时钟信号(132)，
其中所述数据接收器被实现为补偿由信号(120)的至少一个信号参数的数据发送器侧改变造成的附加容差。
42.如权利要求40或41所述的数据接收器(110)，
其中所述数据接收器(110)知道信号参数的数据发送器侧改变。
43.如权利要求40或41所述的数据接收器(110)，
其中所述数据接收器(110)被配置为从所述数据接收器(110)的通信***(100)的固有参数或随信号(120)传输的消息中得出信号参数的数据发送器侧改变。
44.如权利要求40或41所述的数据接收器(110)，
其中所述数据接收器(110)被配置为从数据发送器(130)和数据接收器(110)已知的密码密钥或密钥对得出信号参数的发送器侧改变。
45.一种***(100)，包括：
如权利要求1所述的数据发送器(130)，以及
如权利要求40或41所述的数据接收器(110)。
46.一种方法(200)，包括：
生成(202)传输信号(120)，其中，当生成传输信号(120)时，信号(120)的至少一个信号参数或信号(120)的信号参数所依赖的信号的参数被改变，以及
传输(204)传输信号(120)。
47.一种方法(210)，包括：
接收(212)数据发送器(130)的信号(120)，其中信号(120)或信号(120)的生成依赖于所述数据发送器(130)的时钟发生器(134)的时钟信号(132)，
确定(214)所接收的信号的信号参数，
基于所确定的信号参数，确定(216)所述数据发送器(130)的时钟发生器或信号(120)所暴露于的环境参数，以及
在确定信号参数或环境参数之前，补偿(218)信号参数的数据发送器侧改变。
48.一种计算机程序，当所述计算机程序在计算机或微处理器上运行时，用于执行如前述权利要求46或47所述的方法。
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