CN110113751A - 一种高保密性无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高保密性无线通信系统，解决了保密性低的技术问题，通过采用包括并联的数字信号发送装置与模拟信号发生装置，协调单元；所述数字信号发送装置的发送信号表征实时的模拟信号发生装置的信号实时带宽；所述模拟信号发送装置包括串联连接的数据信源、信号处理单元以及带宽可调天线；所述带宽可调天线包括天线辐射体以及与天线辐射体连接的带宽匹配单元，所述带宽匹配单元包括匹配级联的高通滤波器、低通滤波器；所述低通滤波器加载有液晶材料层；所述低通滤波器接入有调节液晶材料层介电常数的可调偏置电压；所述高通滤波器的通过感性接地金属通孔接地，高通滤波器的串联有微带交趾电容的技术方案，较好的解决了该问题，用于通信中。

Description

一种高保密性无线通信系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种高保密性无线通信系统。
背景技术
通信系统是用以完成信息传输过程的技术系统的总称。现代通信系统主要借助电磁波在自由空间的传播或在导引媒体中的传输机理来实现，前者称为无线通信系统，后者称为有线通信系统。无线通信系统(Wireless Communication System)指的是通过无线协议实现通信的一种方式。
现有的无线通信系统的保密性是直接通过信源数据编码进行的，保密性低。本发明提供一种新的额具有高保密性的无线通信系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的保密性低的技术问题。提供一种新的高保密性无线通信系统，该高保密性无线通信系统具有保密性高的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种高保密性无线通信系统，包括发送端与接收端，所述发送端与接收端配合使用，所述发送端包括并联的数字信号发送装置与模拟信号发生装置，以及用于协调数字信号发送装置与模拟信号发生装置的协调单元；
所述数字信号发送装置的发送信号表征实时的模拟信号发生装置的信号实时带宽；
所述模拟信号发送装置包括串联连接的数据信源、信号处理单元以及带宽可调天线；
所述带宽可调天线包括天线辐射体以及与天线辐射体连接的带宽匹配单元，所述带宽匹配单元包括匹配级联的高通滤波器、低通滤波器；
所述低通滤波器加载有液晶材料层；所述低通滤波器接入有调节液晶材料层介电常数的可调偏置电压；所述高通滤波器的通过感性接地金属通孔接地，高通滤波器的串联有微带交趾电容。
本发明的工作原理是：本发明通过并行的带宽数据与可调谐带宽的天线进行物理带宽加密。同时，本发明采用了一种新的带宽可调的天线，通过使用液晶材料的介电常数可调的特性，实现了该功能。
上述方案中，为优化，进一步地，所述低通滤波器包括材质相同且厚度相同的第一介质基板、第二介质基板；第二介质基板上设置有低通滤波器电路；第一介质基板设置有至少覆盖低通滤波器面积大小的槽作为液晶容腔，液晶容腔内填充液晶材料构成液晶层。
进一步地，所述数字信号发送装置包括信号频宽调节单元，所述信号频宽调节单元包括SCPDM调制单元，与SCPDM调制单元连接的模2加单元、平衡调制单元；所述模2加单元载入有最长线性移位寄存器序列，所述平衡调制单元采用载波进行调制。
进一步地，所述最长线性移位寄存器序列是由多级移位寄存器通过线性反馈产生的最长码序列。
进一步地，所述信号处理单元还包括加密编码单元，所述加密编码单元用于对信源数据进行一次加密编码。
进一步地，所述协调单元存储有协调程序，包括以下过程：
步骤1，协调单元随机生成实时带宽数据；
步骤2，协调单元将实时带宽数据同时发送给数字信号发送装置与模拟信号发生装置；
步骤3，协调单元更新实时带宽数据，更新的实时带宽数据与步骤1的实时带宽数据不一致。
本发明的有益效果：本发明通过对于通信天线信号带宽的调谐，实现物理加密，增加了被破解的难度，提高了保密性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，实施例1中高保密性无线通信系统的示意图。
图2，实施例1中的带宽可调天线的示意图。
图3，实施例1中的频宽调节单元的示意图。
图4，实施例1中的协调程序示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种高保密性无线通信系统，包括发送端与接收端，所述发送端与接收端配合使用，如图1，所述发送端包括并联的数字信号发送装置与模拟信号发生装置，以及用于协调数字信号发送装置与模拟信号发生装置的协调单元；
所述数字信号发送装置的发送信号表征实时的模拟信号发生装置的信号实时带宽；
所述模拟信号发送装置包括串联连接的数据信源、信号处理单元以及带宽可调天线；
如图2，所述带宽可调天线包括天线辐射体以及与天线辐射体连接的带宽匹配单元，所述带宽匹配单元包括匹配级联的高通滤波器、低通滤波器；
所述低通滤波器加载有液晶材料层；所述低通滤波器接入有调节液晶材料层介电常数的可调偏置电压；所述高通滤波器的通过感性接地金属通孔接地，高通滤波器的串联有微带交趾电容。
本实施例的工作过程是，数字信号通信装置实时接收带宽数据，并根据带宽数据进行数据编码发送给接收端；模拟信号通信装置根据接收的信号处理单元截取与实时带宽相同的信号作为当前时刻的模拟发送信号，同时控制带宽可调天线的带宽与模拟发送信号的带宽相同，避免了带宽不匹配导致的数据发送不完整或者增益降低的可能，提高了通信性能。具体地，本实施例采用了一种新的带宽可调的天线，通过使用液晶材料的介电常数可调的特性，实现了天线带宽可调的功能。
以可调频带范围为例
基板材料为Rogers5880，ε＝2.2+j0.0009，厚度为0.254mm，液晶材料为AY71-007(ε_‖＝3.8,ε_⊥＝2.4)。带宽可重构滤波器的尺寸参数为：L1＝13.5mm，W1＝3.5mm，L2＝12mm，WL＝6.5mm，R1＝3mm，W50＝8.5mm，L3＝5.5mm，W3＝2mm，D＝1.5mm，D1＝3.5mm，L4＝5.5mm，W4＝2.5mm，D2＝1mm，L5＝1.5mm，W5＝2.5mm。
使用HFSS软件进行仿真验证，仿真结果表明，通过调谐液晶等效介电常数，滤波器的高频截止频率从4.5GHz降低到5.3GHz。
具体地，如图2，所述低通滤波器包括材质相同且厚度相同的第一介质基板、第二介质基板；第二介质基板上设置有低通滤波器电路；第一介质基板设置有至少覆盖低通滤波器面积大小的槽作为液晶容腔，液晶容腔内填充液晶材料构成液晶层。
如图3，所述数字信号发送装置包括信号频宽调节单元，所述信号频宽调节单元包括SCPDM调制单元，与SCPDM调制单元连接的模2加单元、平衡调制单元；所述模2加单元载入有最长线性移位寄存器序列，所述平衡调制单元采用载波进行调制。
详细地，所述最长线性移位寄存器序列是由多级移位寄存器通过线性反馈产生的最长码序列。
优选地，所述信号处理单元还包括加密编码单元，所述加密编码单元用于对信源数据进行一次加密编码。
具体地，所述协调单元存储有协调程序，如图4，包括以下过程：
步骤1，协调单元随机生成实时带宽数据；
步骤2，协调单元将实时带宽数据同时发送给数字信号发送装置与模拟信号发生装置；
步骤3，协调单元更新实时带宽数据，更新的实时带宽数据与步骤1的实时带宽数据不一致。
本实施例未载明的主要是使用了现有通信领域的现有技术，本实施例不再赘述。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种高保密性无线通信系统，包括发送端与接收端，所述发送端与接收端配合使用，其特征在于：所述发送端包括并联的数字信号发送装置与模拟信号发生装置，以及用于协调数字信号发送装置与模拟信号发生装置的协调单元；
所述数字信号发送装置的发送信号表征实时的模拟信号发生装置的信号实时带宽；
所述模拟信号发送装置包括串联连接的数据信源、信号处理单元以及带宽可调天线；
所述带宽可调天线包括天线辐射体以及与天线辐射体连接的带宽匹配单元，所述带宽匹配单元包括匹配级联的高通滤波器、低通滤波器；
所述低通滤波器加载有液晶材料层；所述低通滤波器接入有调节液晶材料层介电常数的可调偏置电压；所述高通滤波器的通过感性接地金属通孔接地，高通滤波器的串联有微带交趾电容。
2.根据权利要求1所述的高保密性无线通信系统，其特征在于：所述低通滤波器包括材质相同且厚度相同的第一介质基板、第二介质基板；第二介质基板上设置有低通滤波器电路；第一介质基板设置有至少覆盖低通滤波器面积大小的槽作为液晶容腔，液晶容腔内填充液晶材料构成液晶层。
3.根据权利要求2所述的高保密性无线通信系统，其特征在于：所述数字信号发送装置包括信号频宽调节单元，所述信号频宽调节单元包括SCPDM调制单元，与SCPDM调制单元连接的模2加单元、平衡调制单元；所述模2加单元载入有最长线性移位寄存器序列，所述平衡调制单元采用载波进行调制。
4.根据权利要求3所述的高保密性无线通信系统，其特征在于：所述最长线性移位寄存器序列是由多级移位寄存器通过线性反馈产生的最长码序列。
5.根据权利要求2所述的高保密性无线通信系统，其特征在于：所述信号处理单元还包括加密编码单元，所述加密编码单元用于对信源数据进行一次加密编码。
6.根据权利要求2所述的高保密性无线通信系统，其特征在于：所述协调单元存储有协调程序，包括以下过程：
步骤1，协调单元随机生成实时带宽数据；
步骤2，协调单元将实时带宽数据同时发送给数字信号发送装置与模拟信号发生装置；
步骤3，协调单元更新实时带宽数据，更新的实时带宽数据与步骤1的实时带宽数据不一致。
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