CN117134909A - 去相关的信道密钥生成方法、装置、通信设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种去相关的信道密钥生成方法、装置、通信设备及存储介质，涉及信息安全技术领域，该方法包括：获取初始信道状态信息；对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；根据预设截断参数，对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；基于离散余弦变换系数，生成信道密钥。本发明可以去除初始信道状态信息的帧内相关性，可以提升信道密钥的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及一种去相关的信道密钥生成方法、装置、通信设备及存储介质。
背景技术
由于上下行信道的互易性，通信双方可以通过提取上下行信道的信道状态信息，生成接近一致信道密钥。从而无需传统密码方案，实现基于密钥的生成，并进一步实现通信双方间的安全通信。信道密钥可以作为传统安全通信的有效补充，提高整个通信过程的安全水平，具有广阔的应用前景。
然而，由于相干时间的影响，用户提取的信道状态信息存在较高的帧内相关性。如果直接通过初始的信道状态信息生成密钥，最终的信道密钥将存在帧内相关性，从而影响信道密钥的安全性。
发明内容
本发明提供一种去相关的信道密钥生成方法、装置、通信设备及存储介质，用以解决直接通过信道状态信息生成信道密钥时存在的帧内相关性，从而影响信道密钥的安全性的缺陷。
本发明提供一种去相关的信道密钥生成方法，包括：
获取初始信道状态信息；
对所述初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；
根据预设截断参数，对所述第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；
根据预设归一化步长，对所述第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；
基于所述离散余弦变换系数，生成信道密钥。
根据本发明提供的一种去相关的信道密钥生成方法，所述对所述初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，包括：
对所述初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息；
对所述第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到所述第一离散余弦变换系数。
根据本发明提供的一种去相关的信道密钥生成方法，所述对所述初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息，包括：
对所述初始信道状态信息进行快速傅里叶逆变换，得到初始时域信道状态信息；
对所述初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息；
对所述第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到所述第一频域信道状态信息。
根据本发明提供的一种去相关的信道密钥生成方法，所述对所述初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息，包括：
将所述初始时域信道状态信息中超过预设阈值的时域系数置零，以降低所述初始时域信道状态信息中的噪声信息，得到所述第一时域信道状态信息。
根据本发明提供的一种去相关的信道密钥生成方法，所述对所述第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到所述第一离散余弦变换系数，包括：
对所述第一频域信道状态信息进行截断处理，得到第二频域信道状态信息；
对所述第二频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到所述第一离散余弦变换系数。
根据本发明提供的一种去相关的信道密钥生成方法，所述对所述第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到所述第一频域信道状态信息，包括：
对所述第一时域信道状态信息进行上采样处理，得到第二时域信道状态信息；
对所述第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息；
对所述第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到所述第一频域信道状态信息。
根据本发明提供的一种去相关的信道密钥生成方法，所述对所述第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息，包括：
根据所述第二时域信道状态信息对应的上采样长度构造sinc函数；
根据所述第二时域信道状态信息和所述sinc函数得到所述第三时域信道状态信息。
本发明还提供一种去相关的信道密钥生成装置，包括：
获取模块，用于获取初始信道状态信息；
离散余弦变换模块，用于对所述初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；
截断模块，用于根据预设截断参数，对所述第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；
归一化模块，用于根据预设归一化步长，对所述第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；
生成模块，用于基于所述离散余弦变换系数，生成信道密钥。
本发明还提供一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的去相关的信道密钥生成方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述的去相关的信道密钥生成方法的步骤。
本发明提供的去相关的信道密钥生成方法、装置、通信设备及存储介质，首先，获取初始信道状态信息；然后，由于当初始信道状态信息具有接近马尔科夫过程的统计特性时，离散余弦变换处理的去相关性接近于K-L（Karhunen-Loève）变换的性能，而K-L变换具有最优的去相关性，对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，可以获得近似最优的去相关结果；接着，由于直接对第一离散余弦变换系数进行量化处理生成信道密钥，会导致信道密钥大量重复，存在高相关性，根据预设截断参数对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数，不仅可以保留第一离散余弦变换系数的大部分有效信息，还可以去除信道密钥的高相关性；而后，根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数，可以保证截断后离散余弦变换系数整体分布的一致性，从而降低第二离散余弦变换系数的渐进降低特性对于信道密钥整体安全性的影响；最后，基于离散余弦变换系数生成信道密钥。因此，本发明可以去除初始信道状态信息较高的帧内相关性，可以提升信道密钥的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成方法的流程示意图之一；
图2是本发明实施例提供的离散余弦变换系数的截断处理示意图；
图3是本发明实施例提供的第一频域信道状态信息的截断处理示意图；
图4是本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成方法的流程示意图之二；
图5是本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的通信设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图4描述本发明的去相关的信道密钥生成方法，该方法可以分别应用于通信双方的通信设备。
请参照图1，图1是本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成方法的流程示意图之一。如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤101、获取初始信道状态信息；
步骤102、对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；
步骤103、根据预设截断参数，对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；
步骤104、根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；
步骤105、基于离散余弦变换系数，生成信道密钥。
在步骤101中，在通信双方的通信设备建立无线连接后，获取初始信道状态信息。
示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B基于通信设备A发送的导频信号执行信道探测，获取长度为的初始信道状态信息/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A基于通信设备B发送的导频信号执行信道探测，获取长度为的初始信道状态信息/>。
在步骤102中，由于当初始信道状态信息具有接近马尔科夫过程的统计特性时，离散余弦变换处理的去相关性接近于K-L（Karhunen-Loève）变换的性能，而K-L变换具有最优的去相关性，对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，可以获得近似最优的去相关结果。
示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数/>。
在步骤103中，由于直接对第一离散余弦变换系数进行量化处理生成信道密钥，会导致信道密钥大量重复，存在高相关性，根据预设截断参数对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数，可以去除信道密钥的高相关性。
并且，离散余弦变换具有很强的"能量集中"特性，即大多数的自然信号（包括声音和图像）的能量都集中在离散余弦变换后的低频部分。根据预设截断参数对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数，还可以在保留大部分有效信息的同时显著降低资源需求。
示例性地，如图2所示，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B根据预设截断参数和/>，对第一离散余弦变换系数/>进行截断处理，即只取系数序列中区间/>的元素用于生成信道密钥，获得长度为/>的第二离散余弦变换系数/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A根据预设截断参数和/>，对第一离散余弦变换系数/>进行截断处理，即只取系数序列中区间/>的元素用于生成信道密钥，获得长度为/>的第二离散余弦变换系数/>。
在步骤104中，根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数，可以保证截断后离散余弦变换系数整体分布的一致性，从而降低第二离散余弦变换系数的渐进降低特性对于信道密钥整体安全性的影响。
示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B按照预设归一化步长分段对第二离散余弦变换系数/>进行标准偏差归一化，获得离散余弦变换系数/>。比如/>，只取系数序列中区间/>的元素用于生成信道密钥，获得长度为/>的第二离散余弦变换系数/>。按照预设归一化步长16分段对第二离散余弦变换系数/>进行标准偏差归一化，获得离散余弦变换系数/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A按照预设归一化步长分段对第二离散余弦变换系数/>进行标准偏差归一化，获得离散余弦变换系数/>。比如，只取系数序列中区间/>的元素用于生成信道密钥，获得长度为/>的第二离散余弦变换系数/>。按照预设归一化步长16分段对第二离散余弦变换系数/>进行标准偏差归一化，获得离散余弦变换系数/>。
在步骤105中，示例性地，可以对离散余弦变换系数进行量化处理、调和纠错处理和隐私放大处理，生成信道密钥，本实施例不限于此。
其中，量化处理指的是：对离散余弦变换系数的每个序列元素进行量化，得到第一信道密钥序列。
调和纠错处理指的是：采用约定的调和纠错算法和预设参数对第一信道密钥序列进行调和纠错，得到上下行密钥一致的第二信道密钥序列。
隐私放大处理指的是：为了将第二信道密钥序列中窃听者可能已知的信息剔除出去，使得最终获得的信道密钥对于除了参与方以外的人来说是完全保密的(或者说，最终获得的信道密钥是信息论安全的密钥)。
本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成方法，首先，获取初始信道状态信息；然后，由于当初始信道状态信息具有接近马尔科夫过程的统计特性时，离散余弦变换处理的去相关性接近于K-L变换的性能，而K-L变换具有最优的去相关性，对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，可以获得近似最优的去相关结果；接着，由于直接对第一离散余弦变换系数进行量化处理生成信道密钥，会导致信道密钥大量重复，存在高相关性，根据预设截断参数对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数，不仅可以保留第一离散余弦变换系数的大部分有效信息，还可以去除信道密钥的高相关性；而后，根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数，可以保证截断后离散余弦变换系数整体分布的一致性，从而降低第二离散余弦变换系数的渐进降低特性对于信道密钥整体安全性的影响；最后，基于离散余弦变换系数生成信道密钥。因此，本发明实施例可以去除初始信道状态信息较高的帧内相关性，提升信道密钥的安全性。
在一种示例实施例中，步骤102可以包括以下子步骤：
步骤1021、对初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息；
步骤1022、对第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数。
在步骤1021中，对初始信道状态信息进行去噪处理，可以去除初始信道状态信息中的噪声，得到第一时频域信道状态信息。
在步骤1022中，由于第一频域信道状态信息是通过对初始信道状态信息进行去噪处理得到的，对第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，可以提升第一离散余弦变换系数的准确性。
在本实施例中，首先，对初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息；然后，对第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，可以去除初始信道状态信息中的噪声，从而提升第一离散余弦变换系数的准确性。
在一种可能的实施方式中，步骤1021可以包括以下子步骤：
步骤10211、对初始信道状态信息进行快速傅里叶逆变换，得到初始时域信道状态信息；
步骤10212、对初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息；
步骤10213、对第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到第一频域信道状态信息。
在步骤10211中，示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对长度为的初始信道状态信息/>进行快速傅里叶逆变换，将初始信道状态信息/>从频域转换到时域，得到初始时域信道状态信息/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对长度为的初始信道状态信息/>进行快速傅里叶逆变换，将初始信道状态信息/>从频域转换到时域，得到初始时域信道状态信息/>。
在步骤10212中，示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息/>，可以降低初始时域信道状态信息/>中的噪声。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息/>，可以降低初始时域信道状态信息/>中的噪声。
在步骤10213中，示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，将第一时域信道状态信息/>从时域转换到频域，得到第一频域信道状态信息/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，将第一时域信道状态信息/>从时域转换到频域，得到第一频域信道状态信息/>。
在本实施例中，将初始信道状态信息从频域转换到时域进行去噪处理，然后再从时域转回频域，由于在时域进行去噪处理比较容易实现，可以提升初始信道状态信息的去噪处理难度。
在一种可能的实施方式中，步骤10212可以包括：将初始时域信道状态信息中超过预设阈值的时域系数置零，以降低初始时域信道状态信息中的噪声信息，得到第一时域信道状态信息。
具体地，预设阈值为通信双方约定的时域抽头数目阈值。
示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B根据通信环境和约定的时域抽头数目阈值比如城市微小区，取/>，将初始时域信道状态信息/>中处于区间的时域系数置零，即将处于区间/>的时域系数置零，可以降低初始时域信道状态信息/>中的噪声信息，得到第一时域信道状态信息/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A根据通信环境和约定的时域抽头数目阈值，比如城市微小区，/>，将初始时域信道状态信息/>中处于区间的时域系数置零，即将处于区间/>的时域系数置零，可以降低初始时域信道状态信息/>中的噪声信息，得到第一时域信道状态信息/>。
在该实施方式中，首先对初始信道状态信息进行快速傅里叶逆变换，将初始信道状态信息从频域转换到时域，得到初始时域信道状态信息；而后，将初始时域信道状态信息中超过预设阈值的时域系数置零，得到第一时域信道状态信息，可以去除初始时域信道状态信息中的噪声信息。
在一种可能的实施方式中，步骤1022可以包括：对第一频域信道状态信息进行截断处理，得到第二频域信道状态信息；对第二频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数。
示例性地，如图3所示，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对第一频域信道状态信息进行高频截断处理，保留低频部分，得到长度为/>的第二频域信道状态信息/>。
对第二频域信道状态信息按点取模，并对取模后的信息进行离散余弦变换处理，获得第一离散余弦变换系数/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对第一频域信道状态信息进行高频截断处理，保留低频部分，得到长度为/>的第二频域信道状态信息。对第二频域信道状态信息/>按点取模，并对取模后的信息进行离散余弦变换处理，获得第一离散余弦变换系数/>。
在该实施方式中，在进行离散余弦变换处理之前，还对第一频域信道状态信息进行截断处理，可以在保留大部分有效信息的同时进一步降低资源需求可以对第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换、截断处理和离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数。
在一种可能的实施方式中，步骤10213包括以下子步骤：
步骤102131、对第一时域信道状态信息进行上采样处理，得到第二时域信道状态信息；
步骤102132、对第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息；
步骤102133、对第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到第一频域信道状态信息。
在步骤102131中，示例性地，以上采样方案为高频补零，上采样长度为为例，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B通过高频补零对第一时域信道状态信息/>进行上采样处理，生成上采样长度为/>的第二时域信道状态信息/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A通过高频补零对第一时域信道状态信息进行上采样处理，生成长度为/>的第二时域信道状态信息/>。
在本步骤中，对第一时域信道状态信息进行上采样处理，得到第二时域信道状态信息，可以避免直接采用离散余弦变换生成信道密钥时存在的上下行低互易性问题。
在步骤102132中，对第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息，可以去除上采样带来的干扰信息。
示例性地，由于上采样会导致采样点之间存在干扰信息，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息/>，可以去除上采样带来的干扰信息。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息/>，可以去除上采样带来的干扰信息。
在步骤102133中，示例性地，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B对第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，将第三时域信道状态信息/>从时域转换到频域，得到第一频域信道状态信息/>。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A对第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，将第三时域信道状态信息/>时域转换到频域，得到第一频域信道状态信息/>。
在本实施例中，对第一时域信道状态信息进行上采样处理，得到第二时域信道状态信息，可以避免直接采用离散余弦变换生成信道密钥时存在的上下行低互易性问题；对第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息，可以去除上采样带来的干扰信息。
在一种可能的实施方式中，步骤102132可以包括以下子步骤：根据第二时域信道状态信息对应的上采样长度构造sinc函数；根据第二时域信道状态信息和sinc函数中得到第三时域信道状态信息，以去除上采样带来的sinc函数拖尾干扰。
示例性地，由于上采样会导致采样点之间存在例如sinc函数拖尾现象，在该方法应用于通信设备B时，通信设备B根据上采样长度构造拥有1024过零点的sinc函数；通过第二时域信道状态信息和sinc函数得到第三时域信道状态信息/>，去除上采样带来的sinc函数拖尾干扰。
在该方法应用于通信设备A时，通信设备A根据上采样长度构造拥有1024过零点的sinc函数；通过第二时域信道状态信息和sinc函数得到第三时域信道状态信息，去除上采样带来的sinc函数拖尾干扰。
在该实施方式中，根据第二时域信道状态信息对应的上采样长度构造sinc函数；根据第二时域信道状态信息和sinc函数得到第三时域信道状态信息，去除上采样带来的sinc函数拖尾干扰。
需要说明的是，如图4所示，本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成方法可以包括：通信双方的通信设备建立无线连接；提取初始信道状态信息；依次对初始信道状态信息执行去噪处理、上采样处理、滤波处理、离散余弦变换处理以及截断和归一化处理，最终得到信道密钥；由于去噪处理可以去除初始信道状态信息中的噪声，上采样处理可以避免直接采用离散余弦变换生成信道密钥时存在的上下行低互易性问题，滤波处理可以去除上采样带来的干扰信息，离散余弦变换处理可以获得近似最优的去相关结果，截断和归一化处理可以保证截断后离散余弦变换系数整体分布的一致性，从而降低第二离散余弦变换系数的渐进降低特性对于信道密钥整体安全性的影响，去除初始信道状态信息较高的帧内相关性，提升信道密钥的安全性。
下面对本发明提供的去相关的信道密钥生成装置进行描述，下文描述的去相关的信道密钥生成装置与上文描述的去相关的信道密钥生成方法可相互对应参照。
请参照图5，图5是本发明实施例提供的去相关的信道密钥生成装置的结构示意图。如图5所示，该装置可以包括：
获取模块10，用于获取初始信道状态信息；
离散余弦变换模块20，用于对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；
截断模块30，用于根据预设截断参数，对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；
归一化模块40，用于根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；
生成模块50，用于基于离散余弦变换系数，生成信道密钥。
在一种示例实施例中，离散余弦变换模块20可以包括：
去噪子模块，用于对初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息；
离散余弦变换子模块，用于对第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数。
在一种示例实施例中，去噪子模块可以包括：
快速傅里叶逆变换单元，用于对初始信道状态信息进行快速傅里叶逆变换，得到初始时域信道状态信息；
去噪单元，用于对初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息；
快速傅里叶变换单元，用于对第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到第一频域信道状态信息。
在一种示例实施例中，去噪单元具体用于：将初始时域信道状态信息中超过预设阈值的时域系数置零，以降低初始时域信道状态信息中的噪声信息，得到第一时域信道状态信息。
在一种示例实施例中，离散余弦变换子模块可以包括：
截断单元，用于对第一频域信道状态信息进行截断处理，得到第二频域信道状态信息；
离散余弦变换单元，用于对第二频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数。
在一种示例实施例中，快速傅里叶变换单元可以包括：
上采样子单元，用于对第一时域信道状态信息进行上采样处理，得到第二时域信道状态信息；
滤波子单元，用于对第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息；
快速傅里叶变换子单元，用于对第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到第一频域信道状态信息。
在一种示例实施例中，滤波子单元具体用于：
根据第二时域信道状态信息对应的上采样长度构造sinc函数；
根据第二时域信道状态信息和sinc函数得到第三时域信道状态信息，以去除上采样带来的sinc函数拖尾干扰。
图6示例了一种通信设备的实体结构示意图，如图6所示，该通信设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行去相关的信道密钥生成方法，该方法包括：获取初始信道状态信息；对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；根据预设截断参数，对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；基于离散余弦变换系数，生成信道密钥。
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的去相关的信道密钥生成方法，该方法包括：获取初始信道状态信息；对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；根据预设截断参数，对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；基于离散余弦变换系数，生成信道密钥。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的去相关的信道密钥生成方法，该方法包括：获取初始信道状态信息；对初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；根据预设截断参数，对第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；根据预设归一化步长，对第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；基于离散余弦变换系数，生成信道密钥。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，包括：
获取初始信道状态信息；
对所述初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；
根据预设截断参数，对所述第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；
根据预设归一化步长，对所述第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；
基于所述离散余弦变换系数，生成信道密钥。
2.根据权利要求1所述的去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，所述对所述初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数，包括：
对所述初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息；
对所述第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到所述第一离散余弦变换系数。
3.根据权利要求2所述的去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，所述对所述初始信道状态信息进行去噪处理，得到第一频域信道状态信息，包括：
对所述初始信道状态信息进行快速傅里叶逆变换，得到初始时域信道状态信息；
对所述初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息；
对所述第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到所述第一频域信道状态信息。
4.根据权利要求3所述的去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，所述对所述初始时域信道状态信息进行去噪处理，得到第一时域信道状态信息，包括：
将所述初始时域信道状态信息中超过预设阈值的时域系数置零，以降低所述初始时域信道状态信息中的噪声信息，得到所述第一时域信道状态信息。
5.根据权利要求2所述的去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，所述对所述第一频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到所述第一离散余弦变换系数，包括：
对所述第一频域信道状态信息进行截断处理，得到第二频域信道状态信息；
对所述第二频域信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到所述第一离散余弦变换系数。
6.根据权利要求3所述的去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，所述对所述第一时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到所述第一频域信道状态信息，包括：
对所述第一时域信道状态信息进行上采样处理，得到第二时域信道状态信息；
对所述第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息；
对所述第三时域信道状态信息进行快速傅里叶变换，得到所述第一频域信道状态信息。
7.根据权利要求6所述的去相关的信道密钥生成方法，其特征在于，所述对所述第二时域信道状态信息进行滤波处理，得到第三时域信道状态信息，包括：
根据所述第二时域信道状态信息对应的上采样长度构造sinc函数；
根据所述第二时域信道状态信息和所述sinc函数得到所述第三时域信道状态信息。
8.一种去相关的信道密钥生成装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取初始信道状态信息；
离散余弦变换模块，用于对所述初始信道状态信息进行离散余弦变换处理，得到第一离散余弦变换系数；
截断模块，用于根据预设截断参数，对所述第一离散余弦变换系数进行截断处理，得到第二离散余弦变换系数；
归一化模块，用于根据预设归一化步长，对所述第二离散余弦变换系数分段进行标准偏差归一化，得到离散余弦变换系数；
生成模块，用于基于所述离散余弦变换系数，生成信道密钥。
9.一种通信设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的去相关的信道密钥生成方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的去相关的信道密钥生成方法的步骤。
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