CN111052642A - 用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的射频通信和干扰设备及方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种射频通信和干扰设备，被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信，所述射频通信和干扰设备包括：天线布置，具有用于发送传出信号的发送部分和用于接收传入信号的接收部分；接收器设备，被配置为从在接收频带中经由天线布置的接收部分接收的传入信号中提取传入信息信号；干扰生成器，被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带的至少一个干扰信号，其中干扰信号经由发送部分作为传出信号中的一个被发送，其中所述至少一个干扰频带包括接收频带；以及自干扰消除设备，被配置为消除至少在接收频带中经由接收部分接收的传入信号中的所述至少一个干扰信号的部分。

Description

用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信 的射频通信和干扰设备及方法
本发明涉及与敌对射频通信的干扰相结合的物理上受保护的友好射频通信。
对于医学应用，在参考文献[1]中提出了一种所谓的“屏蔽”设备，其作为植入的医疗设备与外部窃听者之间的屏障来操作。该系统仍使用加密算法，该算法不完全依靠物理保密通信方法。
参考文献[2]的作者研究了在存在被动窃听者的情况下从源节点到目的地节点的单向链路的物理安全性。作者既没有在存在多个敌对方(论文中仅限于被动窃听者)的情况下也没有在维持两个友好对等体之间的双向物理上受保护链路的情况下解决干扰系统的操作或方案。
根据论文作者，文献[3]中提出的工作已经考虑了单个集中式干扰源节点(基站)。作为干扰信号源的基站依靠其多天线配置将物理保密性引入两个单向链路(即，上行链路和下行链路)。这些链路在地理位置上并没有被共同定位，它们分别指向两个不同的友好终端。上行链路和下行链路共享与干扰信号相同的频带，但是，干扰信号是波束形成的。因此，干扰覆盖范围仅限于周围环境的子空间。这种方法的物理保密性受到窃听者到终端位置的相对位置的影响。
关于中继场景中的物理层安全性，文献[4]中的作者研究了单向中继场景中的两种情况：频谱资源节约型的两跳全双工操作，以及其中物理保密性是主要关注点的与干扰相关联的时分两跳。后一种情况描述了时间连续的两跳协议，其中，在第一跳中，中继节点通过发送干扰信号来保护自身，该干扰信号拒绝窃听者解码源并发发送的信号。在第二跳中，中继将源信号转发到其目的地节点，而源节点充当友好干扰器。由于该机制依靠将发送划分为两个连续的时隙，因此遭受发送中断的困扰。
本发明的目的是提供一种用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的改进概念。
在第一方面，本发明提供了一种被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的射频通信和干扰设备，该射频通信和干扰设备包括：
天线布置，具有用于发送传出信号的发送部分和用于接收传入信号的接收部分；
接收器设备，被配置为从在接收频带中经由天线布置的接收部分接收的传入信号中提取传入信息信号；
干扰生成器，被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带的至少一个干扰信号，其中该干扰信号经由发送部分作为传出信号中的一个被发送，其中所述至少一个干扰频带包括接收频带；以及
自干扰消除设备，被配置为消除至少在接收频带中经由接收部分接收的传入信号中的至少一个干扰信号的部分。
术语“射频通信”是指经由空气波的各种通信，诸如语音通信或数据通信。术语“信息信号”是指任何有意义的信号。术语“物理上受保护的”是指通过相应射频通信系统的物理层来保证安全的那种类型的通信。特别地，它是指其中通过干扰来防止潜在窃听者接收和解码有意义的发送的射频通信系统。此类通信系统提供安全的通信，而无需加密、速记式加密或其它用于保护有意义的发送的已知技术。术语“干扰”是指主动发送无线电波，其覆盖潜在窃听者的接收器处的有意义的发送。
自干扰消除是一种消除在通信设备进行发送时泄漏到通信设备的接收器设备中的“不需要的”能量的技术。消除的结果是，接收器从其发送器接收到的噪声明显更少或没有，从而使其可以自由地干净地接收外部信号。使用自干扰消除技术的通信设备可以在相同频率上同时进行发送和接收。根据本发明，自干扰消除被用于使接收器设备能够在存在干扰信号的情况下提取信息信号，这将在下面更详细地描述。
基本上，本发明的主要构思是提供一种分布式的多频带干扰机制，该机制在被干扰的频带上破坏(干扰)敌对通信，同时仅使友好设备能够在彼此之间物理上受保护的(受干扰的)无线介质上进行通信。此外，智能干扰机制还潜在地允许在被干扰的频带上对试图建立的敌对无线通信链路进行窃听。作为智能干扰网状通信网络的一部分的每个友好射频通信和干扰设备通过在目标干扰频带上发送任何干扰信号来干扰其周围空间。它可能是多个分散的频带、一个连续的超宽频带或者甚至是两者的组合。由此，干扰覆盖区域中的敌对通信设备之间的通信被破坏，因为它们的接收器应通过所发送的干扰信号被干扰。根据分布在干扰网络中的射频通信和干扰设备的发送功率、数量和位置来确定地理上被干扰的区域。本发明的解决方案通过提供保护友好射频通信和干扰设备之间的无线链路，同时保持敌对通信设备被干扰的方法来改善这些普通的干扰状况。这是通过利用自干扰消除设备来完成的，该自干扰消除设备允许友好射频通信和干扰设备在被干扰的频带中的至少一个上进行接收。换句话说，网状网络中的射频通信和干扰设备可以一起协作以针对敌对通信设备干扰其周围空间，并保护友好射频通信和干扰设备之间的通信。
该系统提出的机制实现三个主要目标：
1.物理上保护友好射频通信和干扰设备之间的无线通信链路。
2.在一个或多个频带处干扰无线空间，并由此破坏敌对通信设备之间的通信链路。
3.潜在地拦截并窃听来自敌对通信设备的尝试发送信号。
本发明在友好网状网络设备之间提供高度安全的无线链路，同时保持敌对设备被干扰并因此不能彼此通信。作为期望功能的干扰也被利用为提供用于友好通信链路的机制的物理保密。换句话说，干扰信号被用作覆盖信号，以掩埋友好射频通信和干扰设备之间的通信链路，而不是作为友好通信的阻碍者(干扰者)，同时保持其主要目的为在操作中维持敌对通信破坏机制。
根据本发明的优选实施例，自干扰消除设备包括用于将自干扰消除信号插入到接收部分下游的传入信号中的插入设备，以及用于从干扰信号中计算自干扰消除信号的自干扰消除信号计算设备。这种自干扰消除方法也被已知为通过射频域中的信号注入进行自干扰消除。但是，可以根据其它自消除方法或这些方法的组合来设计自干扰消除设备，诸如射频域中的自干扰信号的衰减、接收器设备的模拟域中的自干扰信号的消除或接收器设备的数字域中的自干扰信号的消除。
自干扰消除信号可以例如被插入到接收部分和接收器设备之间的传入信号中。在其它实施例中，自干扰消除信号也可以在接收器设备处插入到传入信号中。
虽然参考文献[5]至[9]的自干扰消除方法最初旨在用于不同的应用，但是可以根据参考文献[5]至[9]来设计自干扰消除设备。
根据本发明的优选实施例，射频通信和干扰设备还包括：
发送器设备，被配置为在发送频带中生成至少一个传出信息信号，其中传出信息信号经由发送部分作为传出信号中的一个被发送，其中发送频带和接收频带不重叠；
其中至少一个干扰频带不包括发送频带。
这些特征允许射频通信和干扰设备不仅接收物理上受保护的传入信息信号，而且发送传出信息信号。然后，这些传出信息信号可以由根据本发明的另一个射频通信和干扰设备的干扰生成器被物理保护。通过这些手段，可以创建双向物理上受保护的通信。
根据本发明的优选实施例，发送部分包括第一辐射图控制单元，所述第一辐射图控制单元被配置为适配用于发送传出信息信号的辐射图。这些特征允许将传出信息信号指向其预期的友好射频通信和干扰设备。这些特征的一个优点是，由于信息信号覆盖有限的发送范围，因此可以提高物理安全性-这是由于只有在发送范围内的潜在窃听者才能够接收传出信息信号。发送范围可以在方位角和/或仰角方向上适配。这些特征的另一个优点是，在不增加传出信息信号的功率的情况下，可以增加发送射频通信和干扰设备与接收射频通信和干扰设备之间的可能距离。类似地，可以减小传出信息信号的功率而不减小发送射频通信和干扰设备与接收射频通信和干扰设备之间的可能距离。
根据本发明的优选实施例，发送部分包括第二辐射图控制单元，所述第二辐射图控制单元被配置为适配用于发送相应的干扰信号的辐射图。
根据本发明的优选实施例，发送部分包括功率控制单元，所述功率控制单元被配置为适配干扰信号的功率。
这些特征允许干扰信号的覆盖范围适配潜在窃听者的位置，从而可以提高物理安全性。
根据本发明的优选实施例，接收部分包括方向估计单元，所述方向估计单元被配置为估计传入信息信号到达的方向。
根据本发明的优选实施例，方向估计单元被配置为基于所估计的方向来适配用于接收传入信息信号的接收图。
这些特征的优点在于，可以在不增加传入信息信号的功率的情况下增加发送射频通信和干扰设备与接收射频通信和干扰设备之间的可能距离。类似地，可以减小传入信息信号的功率而不减小发送射频通信和干扰设备与接收射频通信和干扰设备之间的可能距离。辐射图可以在方位角和/或仰角方向上被适配。
根据本发明的优选实施例，干扰生成器被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带的干扰信号中的多个干扰信号，其中多个干扰信号中的干扰信号具有不同的特性，
其中发送部分包括多个发送信道，其中多个干扰信号中的每个干扰信号在多个发送信道中的一个发送信道上发送，其中多个发送信道中的发送信道具有用于发送相应的干扰信号的不同的辐射图。
这些特征在配备有多天线系统的智能敌对通信设备存在的情况下提高了友好通信链路的物理安全性。假设此类智能敌对者能够有区别地监听来自不同方向的传播信号。
这些特征将空间划分为多个扇区并使用不同干扰信号干扰该多个扇区中的每个。在多扇区增强型智能干扰器的示例性实施方式中，友好射频通信和干扰设备将二维方位角空间划分为四个对称扇区，并用不同的信号干扰它们。这些特征允许欺骗可能具有提取干扰信号并消除干扰信号的先进技术的智能敌对通信设备。这样做的原因是，敌对通信设备将最有可能接收到意图用于敌对通信设备所在扇区的干扰信号，以及意图用于其它扇区但已在自然或人为障碍下被反射以使其到达敌对通信设备的干扰信号中的另一个干扰信号。从不同方向同时接收两个不同的干扰信号使得几乎不可能去消除相应的干扰信号并因此提取信息信号。
根据本发明的优选实施例，接收器设备被配置为从经由接收部分接收的传入信号中提取传入信息信号和另外的传入信息信号，其中所述传入信号在接收频带中，其中所述另外的传入信号在另外的接收频带中，其中所述至少一个干扰频带包括所述另外的接收频带；
其中发送器设备被配置为生成所述传出信息信号和另外的传出信息信号，其中所述另外的传出信息信号在不与所述传出信息信号的频带重叠的另外的发送频带中经由发送部分发送；以及
其中所述另外的发送频带和所述另外的接收频带不重叠。
这些特征允许射频通信和干扰设备与另外两个射频通信和干扰设备建立两个独立的物理上受保护的双向通信链路。
根据本发明的优选实施例，接收部分被配置为接收传入信号的在相同接收频带中的传入信息信号和另外的传入信息信号；
其中接收部分包括方向估计单元，所述方向估计单元被配置为估计传入信息信号和另外的信息信号两者的来源方向；
其中接收器设备被配置为使用所估计的来源方向从经由接收部分接收的传入信号中提取传入信息信号和另外的传入信息信号；以及
其中发送器设备被配置为生成传出信息信号和另外的传出信息信号，其中另外的传出信息信号在发送频带中经由发送部分发送。
这些特征允许射频通信和干扰设备与另外两个射频通信和干扰设备在相同接收频带内建立两个独立的物理上受保护的双向通信链路。
在另一方面，本发明提供了一种用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的系统，所述系统包括：
如权利要求3至9中一项所述的第一射频通信和干扰设备；以及
如权利要求3至9中一项所述的第二射频通信和干扰设备；
其中第一射频通信和干扰设备的接收频带包括第二射频通信和干扰设备的发送频带；
其中第二射频通信和干扰设备的接收频带包括第一射频通信和干扰设备的发送频带，其中第一射频通信和干扰设备的传出信息信号是第二射频通信和干扰设备的传入信息信号；
其中第一射频通信和干扰设备的传出信息信号是第二射频通信和干扰设备的传入信息信号；以及
其中第二射频通信和干扰设备的传出信息信号是第一射频通信和干扰设备的传入信息信号。
根据本发明的优选实施例，所述系统还包括：
如权利要求3至9中一项所述的第三射频通信和干扰设备；
其中第二射频通信和干扰设备如权利要求11所述地被配置，
其中第三射频通信和干扰设备的接收频带包括第二射频通信和干扰设备的另外的发送频带；
其中第二射频通信和干扰设备的另外的接收频带包括第三射频通信和干扰设备的发送频带；
其中第一射频通信和干扰设备与第三射频通信和干扰设备位于第二射频通信和干扰设备的到达范围内；
其中第一射频通信和干扰设备与第三射频通信和干扰设备相互位于到达范围以外；
其中第二射频通信和干扰设备的另外的传出信息信号是第三射频通信和干扰设备的传入信息信号；以及
其中第三射频通信和干扰设备的传出信息信号是第二射频通信和干扰设备的另外的传入信息信号。
根据本发明的优选实施例，所述系统还包括：
如权利要求3至9中一项所述的第三射频通信和干扰设备；
其中第三射频通信和干扰设备的接收频带包括第二射频通信和干扰设备的发送频带；
其中第二射频通信和干扰设备的接收频带包括第三射频通信和干扰设备的发送频带；
其中第一射频通信和干扰设备与第三射频通信和干扰设备位于第二射频通信和干扰设备的干扰设备的到达范围内；
其中第一射频通信和干扰设备和第三射频通信和干扰设备相互位于到达范围以外；
其中第一射频通信和干扰设备的发送频带等于第一射频通信和干扰设备的发送频带。
其中第二射频通信和干扰设备如权利要求11所述地配置，
其中第二射频通信和干扰设备的另外的传出信息信号是第三射频通信和干扰设备的传入信息信号；以及
其中第三射频通信和干扰设备的传出信息信号是第二射频通信和干扰设备的另外的传入信息信号。
在另一方面，本发明提供了一种用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的方法，所述方法包括以下步骤：
通过使用天线布置的发送部分发送传出信号，并通过使用天线布置的接收部分接收传入信号；
通过使用接收器设备，从在接收频带中经由接收部分接收的传入信号中提取传入信息信号；
通过使用干扰生成器，生成用于干扰至少一个干扰频带的至少一个干扰信号，其中干扰信号经由发送部分作为传出信号中的一个被发送，其中所述至少一个干扰频带包括接收频带；以及
通过使用自干扰消除设备，消除至少在接收频带中经由接收部分接收的传入信号中的至少一个干扰信号的部分。
在另一方面，本发明提供了一种用于操作用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的系统的方法，所述系统包括：
如权利要求3至11中一项所述的第一射频通信和干扰设备；以及
如权利要求3至11中一项所述的第二射频通信和干扰设备(1.2)；
其中所述方法包括以下步骤：
设置第一射频通信和干扰设备的接收频带与第二射频通信和干扰设备的发送频带，以使得第一射频通信和干扰设备的接收频带包括第二射频通信和干扰设备的发送频带；以及
设置第二射频通信和干扰设备的接收频带与第一射频通信和干扰设备的发送频带，以使得第二射频通信和干扰设备的接收频带包括第一射频通信和干扰设备的发送频带；
使用第一射频通信和干扰设备的传出信息信号作为第二射频通信和干扰设备的传入信息信号；以及
使用第二射频通信和干扰设备的传出信息信号作为第一射频通信和干扰设备的传入信息信号。
在另一方面，本发明提供了一种计算机程序，用于在处理器上运行时执行根据本发明的方法。
随后参考附图讨论本发明的优选实施例，其中：
图1以示意图图示了根据本发明的射频通信和干扰设备的第一实施例；
图2以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备的一些实施例的功能；
图3以示意图图示了根据本发明的射频通信和干扰设备的第二实施例；
图4以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备以及包括两个射频通信和干扰设备的示例性系统的一些实施例的功能；
图5以示意图图示了根据本发明的射频通信和干扰设备的第三实施例；
图6以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备的一些实施例的功能；
图7以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备的一些实施例的功能；
图8以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备以及包括三个射频通信和干扰设备的示例性系统的一些实施例的功能；以及
图9以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备以及包括三个射频通信和干扰设备的另外的示例性系统的一些实施例的功能。
在下面的描述中，通过相等或等同的附图标记来表示相等或等同的元件或具有相等或等同功能的元件。
在以下描述中，阐述了多个细节以提供对本公开的实施例的更透彻的解释。但是，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其它实例中，以框图形式而不是详细地示出了公知的结构和设备，以避免使本公开的实施例不清楚。此外，除非另外特别指出，否则下文描述的不同实施例的特征可以彼此组合。
图1以示意图图示了根据本发明的射频通信和干扰设备1的第一实施例。射频通信和干扰设备1被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并且用于干扰敌对射频通信。射频通信和干扰设备1包括：
天线布置2、3，具有用于发送传出信号OS的发送部分2和用于接收传入信号IS的接收部分3；
接收器设备4，被配置为从在接收频带R中经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS；
干扰生成器5，被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带J的至少一个干扰信号JS，其中干扰信号JS经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中至少一个干扰频率频带J包括接收频带R；以及
自干扰消除设备6，被配置为消除至少在接收频带R中经由接收部分3接收的传入信号IS中的至少一个干扰信号JS的部分。
发送部分2包括发送天线集7，发送天线集7包括一个或多个发送天线。接收部分3包括接收天线集8，接收天线集8包括一个或多个接收天线。
根据本发明的优选实施例，自干扰消除设备1包括用于将自干扰消除信号SICS插入到接收部分3下游的传入信号IS中的插入设备9，以及用于从干扰信号JS计算自干扰消除信号SICS的自干扰消除信号计算设备10。
在另一方面，本发明提供了一种用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的方法，该方法包括以下步骤：
通过使用天线布置2、3的发送部分2发送传出信号OS，并通过使用天线布置2、3的接收部分3接收传入信号IS；
通过使用接收器设备4，从在接收频带中经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS；
通过使用干扰生成器5，生成用于干扰至少一个干扰频带的至少一个干扰信号JS，其中干扰信号JS经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中至少一个干扰频带包括接收频带；以及
通过使用自干扰消除设备6，消除至少在接收频带中经由接收部分3接收的传入信号IS中的至少一个干扰信号JS的部分。
在另一方面，本发明提供了一种计算机程序，用于在处理器上运行时执行上述方法。
图2以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备1.1与1.2的一些实施例的功能。
图2提供了本发明的干扰机制的图示，该机制在均匀且无障碍的环境中示出，其中图示了友好射频通信和干扰设备1.1与友好射频通信和干扰设备1.2之间的单向物理上受保护的链路。还示出了敌对通信设备HCD1、HCD2和HCD3之间的敌对数据信号HDS的破坏或者甚至潜在的拦截。在图2的实施例中，用于干扰信号的辐射图RPJ是全向的。
图2示出了两个友好射频通信和干扰设备1.1与1.2，它们属于相同的友好网状网络，已建立了单向物理上受保护的无线链路，而其周围的敌对通信设备HCD1、HCD2和HCD3在干扰频带
Figure BDA0002380533100000101
处被干扰。两个射频通信和干扰设备1.1与1.2之间的单向链路通过由射频通信和干扰设备1.2发送的干扰信号JS进行物理上保护，该射频通信和干扰设备1.2也是由射频通信和干扰设备1.1发送的传出信息信号OIS1的专用目的地。
射频通信和干扰设备1.2通过发送覆盖干扰频带
Figure BDA0002380533100000102
的多频带干扰信号JS来干扰其周围环境，而其相邻的射频通信和干扰设备1.1在发送频带FA中发送传出信息信号OIS1，该发送频带FA位于干扰频带
Figure BDA0002380533100000103
内。然后，传出信息信号OIS1由射频通信和干扰设备1.2接收，作为传入信息信号IIS2。实际上，射频通信和干扰设备1.2处的干扰信号JS可以被视为自干扰信号。因此，可以利用自干扰消除机制(诸如文档[5]至[9]中所描述的)来完全或部分地消除它。接收射频通信和干扰设备1.2消除接收频带RA中的干扰信号JS，以便能够在被干扰的环境中接收和提取传入信息信号IIS2。以这种方式，接收射频通信和干扰设备1.2是唯一能够解码传出信息信号OIS1的设备，因为它是网络中唯一对干扰信号JS具有完全知识的设备。这种知识与自干扰消除设备6相结合，允许接收射频通信和干扰设备1.2消除接收频带RA内的干扰信号JS，并相应地使其接收器设备4能够接收干扰频带
Figure BDA0002380533100000104
内的传出信息信号OIS1作为传入信息信号IIS2。对于敌对通信设备HCD1、HCD2和HCD3，发送频带FA连同干扰频带
Figure BDA0002380533100000105
的其余部分都是被破坏的频率，从而在被干扰的频带
Figure BDA0002380533100000106
上建立或维持通信是不可能的。
最后，为了总结整个机制的结果，友好发送节点1.1维持到友好接收节点1.2的单向物理上受保护的无线链路。干扰器节点1.2作为多频带干扰器操作，其防止在其周围地理区域中的敌对节点HCD1、HCD2和HCD3在被干扰的频率的无线链路上交换信息，并且此外，还物理上保护目的地为其的友好通信。
所解释的示例将友好干扰节点1.2和友好通信源1.1作为两个单独的实体介绍。但是，在实际方案中，它们组合在一个联合实体中。因此，友好节点1.1和1.2中的每个可以是多频带干扰源、有意义的发送数据链路的源以及来自其(一个或多个)相邻节点的有意义发送的目的地。由此，可以在两个不同的发送频带上维持两个相邻节点之间的物理上受保护的双向链路。
图3以示意图图示了根据本发明的射频通信和干扰设备1的第二实施例。第二实施例基于第一实施例，从而解释与第一实施例的不同之处。
根据本发明的优选实施例，射频通信和干扰设备1还包括：
发送器设备11，被配置为在发送频带F中生成至少一个传出信息信号OIS，其中传出信息信号OIS经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中发送频带F和接收频带R不重叠；
其中至少一个干扰频带J不包括发送频带F。
图4以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备1.1与1.2以及包括两个射频通信和干扰设备1.1与1.2的示例性系统的一些实施例的功能。
用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的系统包括：
第一射频通信和干扰设备1.1，被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信，其中第一射频通信和干扰设备1.1包括：具有用于发送传出信号OS的发送部分2和用于接收传入信号IS的接收部分3的天线布置2、3；被配置为从在接收频带RB中经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS1.1的接收器设备4；被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000111
的至少一个干扰信号JS1的干扰生成器5，其中干扰信号JS1经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中至少一个干扰频率频带
Figure BDA0002380533100000112
包括接收频带RB；被配置为消除至少在接收频带RB中经由接收部分3接收的传入信号IS中的至少一个干扰信号JS1的部分的自干扰消除设备6；以及被配置为在发送频带FA中生成至少一个传出信息信号OIS1.1的发送器设备11，其中传出信息信号OIS1.1经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中发送频带FA与接收频带RB不重叠，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000113
不包括发送频带FA；
以及
第二射频通信和干扰设备1.2，被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信，其中第二射频通信和干扰设备1.2包括：具有用于发送传出信号OS的发送部分2和用于接收传入信号IS的接收部分3的天线布置2、3；被配置为从在接收频带RA中经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS2.1的接收器设备4；被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000114
的至少一个干扰信号JS2的干扰生成器5，其中干扰信号JS2经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中至少一个干扰频率频带
Figure BDA0002380533100000115
包括接收频带RA；被配置为消除至少在接收频带RA中经由接收部分3接收的传入信号IS中的至少一个干扰信号JS2的部分的自干扰消除设备6；以及被配置为在发送频带FB中生成至少一个传出信息信号OIS2.1的发送器设备11，其中传出信息信号OIS2.1经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中发送频带FB与接收频带RA不重叠，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000127
不包括发送频带FB；
其中第一射频通信和干扰设备1.1的接收频带RB包括第二射频通信和干扰设备1.2的发送频带FB；以及
其中第二射频通信和干扰设备1.2的接收频带RA包括第一射频通信和干扰设备1.1的发送频带FA；
其中第一射频通信和干扰设备1.1的传出信息信号OIS1.1是第二射频通信和干扰设备1.2的传入信息信号IIS2.1；以及
其中第二射频通信和干扰设备1.2的传出信息信号OIS2.1是第一射频通信和干扰设备1.1的传入信息信号IIS1.1。
图4图示了考虑包括两个能够干扰的友好节点1.1和1.2的场景的机制。回想一下先前阐述的示例，除了发送频带FA(对于节点1.1)或FB(对于节点1.2)之外，每个节点1.1和1.2都可以充当多频带干扰器，以避免干扰目的地节点1.1或1.2。由于节点1.1的发送频带FA包括在节点1.2的干扰频带
Figure BDA0002380533100000128
中，因此节点1.1的发送频带FA一直被干扰信号JS2干扰，并且由于节点1.2的发送频带FB包括在节点1.1的干扰频带
Figure BDA0002380533100000121
中，因此节点1.2的发送频带FB一直被干扰信号JS1干扰(物理上受保护)。在友好节点1.1和友好节点1.2之间分别在发送频带FA和FB上维持双向安全无线链路。节点1.1干扰子集
Figure BDA0002380533100000122
而节点1.2干扰补集子集
Figure BDA0002380533100000126
因此总干扰频带为
Figure BDA0002380533100000123
其中
Figure BDA0002380533100000124
并且其中
Figure BDA0002380533100000125
本发明的另一个功能是拦截敌对的试图建立链路的可能性。这可以以与实现友好链路的物理保密性类似的方式来完成。换句话说，友好干扰节点1.1和1.2抑制了它们在敌对通信频带上的干扰(自干扰)信号。从而它们将能够窃听敌对通信。
在另一方面，本发明提供了一种用于操作用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对的射频通信的系统的方法，所述系统包括：
如权利要求3至11中一项所述的第一射频通信和干扰设备1.1；以及
如权利要求3至11中一项所述的第二射频通信和干扰设备1.2；
其中所述方法包括以下步骤：
设置第一射频通信和干扰设备1.1的接收频带RB与第二射频通信和干扰设备1.2的发送频带FB，以使得第一射频通信和干扰设备1.1的接收频带RB包括第二射频通信和干扰设备1.2的发送频带FB；以及
设置第二射频通信和干扰设备1.2的接收频带RA与第一射频通信和干扰设备1.1的发送频带FA，以使得第二射频通信和干扰设备1.2的接收频带RA包括第一射频通信和干扰设备1.1的发送频带FA；
使用第一射频通信和干扰设备1.1的传出信息信号OIS1.1作为第二射频通信和干扰设备1.2的传入信息信号IIS2.1；以及
使用第二射频通信和干扰设备1.2的传出信息信号OIS2.1作为第一射频通信和干扰设备1.1的传入信息信号IIS1.1。
图5以示意图图示了根据本发明的射频通信和干扰设备1的第三实施例。
根据本发明的优选实施例，发送部分2包括第一辐射图控制单元13，第一辐射图控制单元13被配置为适配用于发送传出信息信号OIS的辐射图RPO。
根据本发明的优选实施例，发送部分2包括第二辐射图控制单元14，第二辐射图控制单元14被配置为适配用于发送干扰信号JS的辐射图RPJ。
根据本发明的优选实施例，发送部分2包括功率控制单元(未示出)，该功率控制单元被配置为适配干扰信号JS的功率。
根据本发明的优选实施例，接收部分3包括方向估计单元15，方向估计单元15被配置为估计传入信息信号IIS到达的方向。
根据本发明的优选实施例，方向估计单元15被配置为基于所估计的方向来适配用于接收传入信息信号IIS的接收图。
图6以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备1.1与1.2的一些实施例的功能。适配用于发送友好节点1.1的传出信息信号OIS1的辐射图RPO1，以使得发送波束RPO1与友好节点1.2的干扰辐射图RPJ2完全重叠。因此，敌对通信设备HCD4虽然位于干扰辐射图RPJ2的外部，却不能接收传出信息信号OIS1。因此，借助于图案形成技术(波束形成技术)，可以增强无线通信链路的物理安全性，以便满足现实世界实施方式中可能遇到的更高风险场景。两种技术的某种组合(即，干扰功率的增加和波束成形)也可以基于所需的安全性标准来使用。
发送波束RPO1可以适应性地转向，以维持其朝着其期望目的地的最新方向性。这在移动节点场景(诸如移动车队)中特别有用。基本上，整个智能干扰系统必须使信息信号发送覆盖范围RPO1与被其它友好节点干扰覆盖的区域RPJ2尽可能重叠。因此，本发明的干扰系统将受益于始终知晓其周围环境以及被干扰或物理上受保护的网络中活动的友好节点的状况。
图7以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备1.1与1.2的一些实施例的功能。
根据本发明的优选实施例，干扰生成器5被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带J的干扰信号JS中的多个干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4，其中多个干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4中的干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4具有不同的特性，
其中发送部分2包括多个发送信道，其中多个干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4中的每个干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4在多个发送信道中的一个发送信道上发送，其中多个发送信道中的发送信道具有不同的辐射图RPJ2.1、RPJ2.2、RPJ2.3、RPJ2.4，以用于发送相应的干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4。
在配备有多天线系统的敌对节点试图窃听友好物理上受保护的链路的情况下，该敌对节点可能采用其多天线系统通过对空间进行扇区划分并且通过监听来自角度变窄的方向的信号来仅捕获干扰信号。图7示出了敌对节点HCD1的示例，该节点配备能够将空间按角度分成四个扇区(进行扇区划分)的天线系统。敌对节点HCD1可以通过仅捕获来自友好射频通信和干扰设备1.2的直接入射波而不捕获来自友好射频通信和干扰设备1.1的有意义的发送信号OIS1来隔离干扰信号JS2.1的估计。然后，可以在敌对通信设备HCD1上利用干扰信号JS2.1的这种知识，以从通过(一个或多个)不同天线估计的干扰信号JS2.1和有意义的发送信号OIS1的组合中消除干扰信号JS2.1，以便获得有意义的发送信号OIS1。
但是，干扰信号JS的多个干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4的使用阻止了这样得到传出信息信号OIS1。如图6中所示，多扇区友好干扰器1.2发送面向四个不同方向的四个不同的干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4。整个周围空间因而被干扰并且实际上被划分为四个被干扰的扇区。以四个干扰扇区为示例，但是，对于干扰系统，可以考虑任意数量的扇区，而没有任何上限限制。
敌对监听器HCD1可以尝试获得干扰信号JS2.1的分离的估计。假设敌对监听器HCD1进行了另一个同时接收，以捕获包含组合的干扰信号JS2.1和友好传出信息信号OIS1的信号。然后，敌对监听器HCD1可以尝试利用干扰信号JS2.1的知识来从组合的信号中滤除干扰信号JS2.1。考虑到全向友好干扰器，该方法将是有效的，其中对于被敌对窃听者捕获的每个信号，干扰信号JS2.1是相同的。
但是，让友好干扰器1.2向不同的空间位置发送多个干扰信号JS2.1、JS2.2、JS2.3、JS2.4可以拒绝敌对窃听者提取有意义的信息信号OIS1，因为假设的被敌对监听器HCD1捕获的信号将包含两个不同的干扰信号JS2.1和JS2.4，其中干扰信号JS2.1是被指定用于敌对监听器HCD1所在扇区的干扰信号JS2.1，并且其中干扰信号JS2.4是被指定用于其中没有敌对监听器HCD1的扇区而在障碍物OBS处反射之后由敌对监听器HCD1接收的干扰信号JS2.4。敌对监听器HCD1不能使用来自第一估计的对干扰信号JS2.1的知识来从组合的捕获估计中减去(消除)它。友好干扰器1.2也可以旋转或互换这些波束形成的图案，以使智能敌对监听器HCD1更加难以确定(隔离)干扰信号的源或消除干扰信号。
在使用友好全向干扰器1.2的情况下，在敌对监听器HCD1的扇区的第一扇区中接收到的信号SFS可以表达为
Figure BDA0002380533100000151
并且在敌对监听器HCD1的扇区的第二扇区中接收到的信号SSS可以由下式给出：
Figure BDA0002380533100000152
其中n(t)是由接收节点HCD1的热噪声造成的附加白高斯噪声项，其中sj(t)是干扰信号JS2.1，并且其中sd(t)是由友好节点1.1发送的有意义信号OIS1。
公式1和2示出了系统使用全向干扰方法的情况。敌对节点可以调用这些等式之间的互相关函数，以消除干扰信号。
但是，在图7所示的多扇区干扰方法的情况下，在敌对监听器HCD1的扇区的第一扇区中接收到的信号SFS可以表达为
Figure BDA0002380533100000153
在敌对监听器HCD1的扇区的第二扇区中接收到的信号SSS可以由下式给出：
Figure BDA0002380533100000154
其中sj1(t)是干扰信号JS2.1，并且其中si2(t)是与干扰信号JS2.1不同的干扰信号JS2.2。
等式3和4指示了对安全性措施的改进，因为敌对节点HCD1不能调用这两个等式之间的互相关函数，因为等式4具有新的附加项sj2(t)·hj4(t)，其与等式3的任何项均不相关。
图8以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备1.1、1.2和1.3以及包括三个射频通信和干扰设备1.1、1.2和1.3的示例性系统的一些实施例的功能。
在下面的场景中，假设使用三个射频通信和干扰设备1.1、1.2和1.3的场景。射频通信和干扰设备1.1、1.2和1.3例如可以由固定的或在移动中彼此间隔开的车辆携带。这些车辆想在受保护的无线介质上交换信息，而拒绝在其周围地理区域中的任何敌对设备HCD1、HCD2和HCD3在无线介质上建立或交换数据。无线介质将通过多源(分布式)干扰点被干扰，即，车辆中的每个都发送干扰信号以干扰其周围空间。具有许多分布式干扰设备1.1、1.2和1.3增加了被覆盖的被干扰区域。被干扰空间内的所有敌对通信链路HDS将被破坏，因此，敌对设备HCD1、HCD2和HCD3将不能在被干扰的频带J上进行通信。但是，这个系统与其中友好设备1.1、1.2和1.3由于无线介质被自身干扰而不能在它们之间进行交换的普通(当前使用的)干扰机制不同。本发明的技术允许车辆在被干扰的介质上维持物理上受保护的无线链路。该技术基本上依靠自干扰消除能力，其中干扰节点1.1、1.2和1.3中的每个在受干扰的频带之一处，基于干扰器自身处的相应的干扰信号JS1、JS2和JS3的完全知识，在本地抑制其自身的干扰信号JS1、JS2和JS3。这将解锁到相邻友好节点1.1、1.2和1.3的频带，以便在这个频带上进行发送。以这种方式，可以通过来自目的地设备1.1、1.2和1.3的干扰信号JS1、JS2和JS3来确保通信的安全，该目的地设备是可以解码传入的有意义信号IIS1、IIS2、IIS3的唯一节点1.1、1.2和1.3，因为它是可以消除其干扰信号JS1、JS2和JS3的唯一设备1.1、1.2和1.3。所有敌对设备HCD1、HCD2和HCD3都将不能解码有意义的发送信号IIS1、IIS2、IIS3，因为它们不能恢复干扰信号JS1、JS2和JS3。必须注意的是，在多频带干扰操作中的发送器不干扰其自身有意义的发送频带FA、FB、FC，而对于自身的发送频带FA、FB、FC，依靠接收器节点1.1、1.2和1.3(目的地节点)以及可能其它友好干扰源1.1、1.2和1.3的干扰能力，同时它继续干扰其余的目标干扰频带。给定的示例在考虑三辆车的场景中进行解释，但是，实施方式不仅限于车辆或三的数量，它可以是作为友好物理上受保护的网络的一部分所需的任何数量的任何类型的无线设备。
根据本发明优选实施例配置射频通信和干扰设备1.2。射频通信和干扰设备1.2的接收器设备4被配置为从经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS2.1和另外的传入信息信号IIS2.2，其中传入信号IIS2.1位于接收频带RA中，其中另外的传入信号IIS2.2位于另外的接收频带RC中，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000161
包括另外的接收频带RC；
其中，发送器设备11被配置为生成传出信息信号OIS2.1和另外的传出信息信号OIS2.2，其中另外的传出信息信号OIS2.2在另外的发送频带FD中经由发送部分2发送，另外的发送频带FD不与传出信息信号OIS2.1的频带FB重叠；以及
其中另外的发送频带FD和另外的接收频带RC不重叠。
根据本发明的优选实施例，所述系统还包括：
第三射频通信和干扰设备1.3，被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信，其中第三射频通信和干扰设备1.3包括：具有用于发送传出信号OS的发送部分2和用于接收传入信号IS的接收部分3的天线布置2、3；被配置为从在接收频带RD中经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS3.1的接收器设备4；被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000172
的至少一个干扰信号JS3的干扰生成器5，其中干扰信号JS3经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000173
包括接收频带RD；被配置为消除至少在接收频带RD中经由接收部分3接收的传入信号IS中的至少一个干扰信号JS3的部分的自干扰消除设备6；以及被配置为在发送频带FC中生成至少一个传出信息信号OIS3.1的发送器设备11，其中传出信息信号OIS3.1经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中发送频带FC与接收频带RD不重叠，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000174
不包括发送频带FC；
其中第二射频通信和干扰设备1.2包括以下特征：接收器设备4被配置为从经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS2.1和另外的传入信息信号IIS2.2，其中传入信号IIS2.1在接收频带RA中，其中另外的传入信号IIS2.2在另外的接收频带RC中，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000171
包括另外的接收频带RC，其中发送器设备11被配置为生成传出信息信号OIS2.1和另外的传出信息信号OIS2.2，其中另外的传出信息信号OIS2.2在另外的发送频带FD中经由发送部分2发送，另外的发送频带FD不与传出信息信号OIS2.1的频带FB重叠，其中另外的发送频带FD与另外的接收频带RC不重叠；
其中第三射频通信和干扰设备1.3的接收频带RD包括第二射频通信和干扰设备1.2的另外的发送频带FD；
其中第二射频通信和干扰设备1.2的另外的接收频带RC包括第三射频通信和干扰设备1.3的发送频带FC；
其中第一射频通信和干扰设备1.1与第三射频通信和干扰设备1.3位于第二射频通信和干扰设备1.2的到达范围内；
其中第一射频通信和干扰设备1.1与第三射频通信和干扰设备1.3相互位于到达范围以外；
其中第二射频通信和干扰设备1.2的另外的传出信息信号OIS2.2是第三射频通信和干扰设备1.3的传入信息信号IIS3.1；以及
其中第三射频通信和干扰设备1.3的传出信息信号OIS3.1是第二射频通信和干扰设备1.2的另外的传入信息信号IIS2.2。
每个中间节点1.2(而不是边缘节点1.1和1.3)需要三个频带，以便双向连接到其相邻友好节点1.1、1.2、1.3。在这种情况下，中间节点1.2不需要任何到达方向(DOA)功能即可拆分相邻连接链路。
图9以示意图图示了在示例性环境中根据本发明的射频通信和干扰设备1.1、1.2和1.3以及包括三个射频通信和干扰设备1.1、1.2和1.3的另外的示例性系统的一些实施例的功能。
根据本发明的优选实施例配置射频通信和干扰设备1.2的射频通信和干扰设备1.2。接收部分3被配置为接收传入信息信号IS的在相同的接收频带RA中的传入信息信号IIS2.1和另外的传入信息信号IIS2.2；
其中接收部分3包括方向估计单元15，方向估计单元15被配置为估计传入信息信号IIS2.1和另外的信息信号两者的来源方向；
其中接收器设备4被配置为使用所估计的来源方向从经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS2.1和另外的传入信息信号IIS2.2；以及
其中发送器设备11被配置为生成传出信息信号OIS2.1和另外的传出信息信号OIS2.2，其中另外的传出信息信号OIS2.2在发送频带FB中经由发送部分2发送。
根据本发明的优选实施例，所述系统还包括：
第三射频通信和干扰设备1.3，被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信，其中第三射频通信和干扰设备1.3包括：具有用于发送传出信号OS的发送部分2和用于接收传入信号IS的接收部分3的天线布置2、3；被配置为从在接收频带RB中经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS3.1的接收器设备4；被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000183
的至少一个干扰信号JS3的干扰生成器5，其中干扰信号JS3经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000181
包括接收频带RB；被配置为消除至少在接收频带RB中经由接收部分3接收的传入信号IS中的至少一个干扰信号JS3的部分的自干扰消除设备6；以及被配置为在发送频带FA中生成至少一个传出信息信号OIS3.1的发送器设备11，其中传出信息信号OIS3.1经由发送部分2作为传出信号OS中的一个被发送，其中发送频带FA和接收频带RB不重叠，其中至少一个干扰频带
Figure BDA0002380533100000182
包括发送频带FB；
其中第三射频通信和干扰设备1.3的接收频带RB包括第二射频通信和干扰设备1.2的发送频带FB；
其中第二射频通信和干扰设备1.2的接收频带RA包括第三射频通信和干扰设备1.3的发送频带FA；
其中第一射频通信和干扰设备1.1与第三射频通信和干扰设备1.3位于第二射频通信和干扰设备1.2的到达范围内；
其中第一射频通信和干扰设备1.1与第三射频通信和干扰设备1.3相互位于到达范围以外；
其中第一频率通信和干扰设备1.1的发送频带FA等于第一频率通信和干扰设备1.1的发送频带FA；
其中第二射频通信和干扰设备1.2包括以下特征：接收部分3被配置为接收传入信息信号IS的在相同的接收频带RA中的传入信息信号IIS2.1和另外的传入信息信号IIS2.2，其中接收部分3包括方向估计单元15，方向估计单元15被配置为估计传入信息信号IIS2.1和另外的信息信号两者的来源方向，其中接收器设备4被配置为使用所估计的来源方向从经由接收部分3接收的传入信号IS中提取传入信息信号IIS2.1和另外的传入信息信号IIS2.2，并且其中发送器设备11被配置为生成传出信息信号OIS2.1和另外的传出信息信号OIS2.2，其中另外的传出信息信号OIS2.2在发送频带FB中经由发送部分2发送；
其中第二射频通信和干扰设备1.2的另外的传出信息信号OIS2.2是第三射频通信和干扰设备1.3的传入信息信号IIS3.1；以及
其中第三射频通信和干扰设备1.3的传出信息信号OIS3.1是第二射频通信和干扰设备1.2的另外的传入信息信号IIS2.2。
在图9的示例中，中间节点1.2可以区分多个同时信号的到达方向(DOA)。因此，两个相邻节点1.1和1.3可以使用相同的发送频带FA。因此，所需频带FA、FB的数量可以减少到两个而不是三个。就安全性而言，该频带重用特征的一个好处是有意义的信息信号发送所需的频带数量越少，设备自身可以联合干扰的频带更多。因而，这意味着系统安全性标准的全面增强。
虽然已经在装置的上下文中描述了一些方面，但清楚的是，这些方面也表示对相应方法的描述，其中方框或设备与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方面也表示对相应装置的相应方框或项或特征的描述。
附图标记：
1 射频通信和干扰设备
2 天线布置的发送部分
3 天线布置的接收部分
4 接收器设备
5 干扰生成器
6 自干扰消除设备
7 发送天线集
8 接收天线集
9 插入设备
10 自干扰消除信号计算设备
11 发送器设备
12 有意义的数据源
13 第一辐射图控制单元
14 第二辐射图控制单元
15 方向估计单元
OS 传出信号
IS 传入信号
IIS 传入信息信号
R 接收频带
JS 干扰信号
J 干扰频带
SICS 自干扰消除信号
OIS 传出信息信号
F 发送频带
MDS 有意义的数据信号
ACS 天线控制信号
HCD 敌对通信设备
HDS 敌对数据信号
RPJ 用于干扰信号的辐射图
RPO 用于发送传出信息信号的辐射图
SFS 在第一扇区中接收到的信号
SSS 在第二扇区中接收到的信号
OBS 障碍
参考文献：
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[9]WO 2017/008851 A1

Claims (17)

1.一种射频通信和干扰设备，被配置为用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信，所述射频通信和干扰设备(1)包括：
天线布置(2，3)，具有用于发送传出信号(OS)的发送部分(2)和用于接收传入信号(IS)的接收部分(3)；
接收器设备(4)，被配置为从在接收频带(R)中经由接收部分(3)接收的传入信号(IS)中提取传入信息信号(IIS)；
干扰生成器(5)，被配置为生成用于干扰至少一个干扰频带(J)的至少一个干扰信号(JS)，其中干扰信号(JS)经由发送部分(2)作为传出信号(OS)中的一个被发送，其中所述至少一个干扰频带(J)包括接收频带(R)；以及
自干扰消除设备(6)，被配置为消除至少在接收频带(R)中经由接收部分(3)接收的传入信号(IS)中的所述至少一个干扰信号(JS)的部分。
2.如前述权利要求所述的射频通信和干扰设备，其中自干扰消除设备(1)包括用于将自干扰消除信号(SICS)插入接收部分(3)下游的传入信号(IS)中的插入设备(9)以及用于从干扰信号(JS)计算自干扰消除信号(SICS)的自干扰消除信号计算设备(10)。
3.如前述权利要求之一所述的射频通信和干扰设备，其中射频通信和干扰设备(1)还包括：
发送器设备(11)，被配置为在发送频带(F)中生成至少一个传出信息信号(OIS)，其中所述传出信息信号(OIS)经由发送部分(2)作为传出信号(OS)中的一个被发送，其中发送频带(F)和接收频带(R)不重叠；
其中所述至少一个干扰频带(J)不包括所述发送频带(F)。
4.如前述权利要求所述的射频通信和干扰设备，其中发送部分(2)包括第一辐射图控制单元(13)，所述第一辐射图控制单元(13)被配置为适配用于发送所述传出信息信号(OIS)的辐射图(RPO)。
5.如前述权利要求之一所述的射频通信和干扰设备，其中发送部分(2)包括第二辐射图控制单元(14)，所述第二辐射图控制单元(14)被配置为适配用于发送所述干扰信号(JS)的辐射图(RPJ)。
6.如前述权利要求之一所述的射频通信和干扰设备，其中发送部分(2)包括功率控制单元，所述功率控制单元被配置为适配所述干扰信号(JS)的功率。
7.如前述权利要求之一所述的射频通信和干扰设备，其中接收部分(3)包括方向估计单元(15)，所述方向估计单元(15)被配置为估计所述传入信息信号(IIS)到达的方向。
8.如前述权利要求所述的射频通信和干扰设备，其中方向估计单元(15)被配置为基于所估计的方向来适配用于接收所述传入信息信号(IIS)的方向图。
9.如前述权利要求之一所述的射频通信和干扰设备，其中干扰生成器(5)被配置为生成用于干扰所述至少一个干扰频带(J)的干扰信号(JS)的多个干扰信号(JS2.1，JS2.2，JS2.3，JS2.4)，其中所述多个干扰信号(JS2.1，JS2.2，JS2.3，JS2.4)中的干扰信号(JS2.1，JS2.2，JS2.3，JS2.4)具有不同的特性，
其中发送部分(2)包括多个发送信道，其中所述多个干扰信号(JS2.1，JS2.2，JS2.3，JS2.4)中的每个干扰信号(JS2.1，JS2.2，JS2.3，JS2.4)在所述多个发送信道中的一个发送信道上发送，其中所述多个发送信道中的发送信道具有用于发送相应的干扰信号(JS2.1，JS2.2，JS2.3，JS2.4)的不同的辐射图(RPJ2.1，RPJ2.2，RPJ2.3，RPJ2.4)。
10.如权利要求3至9之一所述的射频通信和干扰设备，其中接收器设备(4)被配置为从经由接收部分(3)接收的传入信号(IS)中提取传入信息信号(IIS2.1)和另外的传入信息信号(IIS2.2)，其中所述传入信号(IIS2.1)在接收频带(RA)中，其中所述另外的传入信号(IIS2.2)在另外的接收频带(RC)中，其中至少一个干扰频带
Figure FDA0002380533090000021
包括所述另外的接收频带(RC)；
其中发送器设备(11)被配置为生成传出信息信号(OIS2.1)和另外的传出信息信号(OIS2.2)，其中所述另外的传出信息信号(OIS2.2)在不与所述传出信息信号(OIS2.1)的频带(FB)重叠的另外的发送频带(FD)中经由发送部分(2)发送；以及
其中所述另外的发送频带(FD)和所述另外的接收频带(RC)不重叠。
11.如权利要求3至10之一所述的射频通信和干扰设备，其中接收部分(3)被配置为接收传入信息信号(IS)的在相同接收频带(RA)中的传入信息信号(IIS2.1)和另外的传入信息信号(IIS2.2)；
其中接收部分(3)包括方向估计单元(15)，所述方向估计单元被配置为估计所述传入信息信号(IIS2.1)和所述另外的信息信号两者的来源方向；
其中接收器设备(4)被配置为使用所估计的来源方向从经由接收部分(3)接收的传入信号(IS)中提取传入信息信号(IIS2.1)和另外的传入信息信号(IIS2.2)；以及
其中发送器设备(11)被配置为生成传出信息信号(OIS2.1)和另外的传出信息信号(OIS2.2)，其中所述另外的传出信息信号(OIS2.2)在发送频带(FB)中经由发送部分(2)发送。
12.一种用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的系统，所述系统包括：
如权利要求3至11之一所述的第一射频通信和干扰设备(1.1)；以及
如权利要求3至11之一所述的第二射频通信和干扰设备(1.2)；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的接收频带(RB)包括所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的发送频带(FB)；以及
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的接收频带(RA)包括所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的发送频带(FA)；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的传出信息信号(OIS1.1)是所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的传入信息信号(IIS2.1)；以及
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的传出信息信号(OIS2.1)是所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的传入信息信号(IIS1.1)。
13.如权利要求12所述的系统，所述系统还包括：
如权利要求3至11之一所述的第三射频通信和干扰设备(1.3)；
如权利要求10所述的第二射频通信和干扰设备(1.2)；
其中所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的接收频带(RD)包括所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的另外的发送频带(FD)；
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的另外的接收频带(RC)包括所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的发送频带(FC)；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)与所述第三射频通信和干扰设备(1.3)位于第二射频通信和干扰设备(1.2)的到达范围内；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)与所述第三射频通信和干扰设备(1.3)相互位于到达范围以外；
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的另外的传出信息信号(OIS2.2)是所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的传入信息信号(IIS3.1)；以及
其中所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的传出信息信号(OIS3.1)是所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的另外的传入信息信号(IIS2.2)。
14.如权利要求12所述的系统，所述系统还包括：
如权利要求3至11之一所述的第三射频通信和干扰设备；
其中所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的接收频带(RB)包括所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的发送频带(FB)；
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的接收频带(RA)包括所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的发送频带(FA)；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)与所述第三射频通信和干扰设备(1.3)位于所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的到达范围内；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)与所述第三射频通信和干扰设备(1.3)相互位于到达范围以外；
其中所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的发送频带(FA)等于所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的发送频带(FA)；
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)如权利要求11所述地配置；
其中所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的另外的传出信息信号(OIS2.2)是所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的传入信息信号(IIS3.1)；以及
其中所述第三射频通信和干扰设备(1.3)的传出信息信号(OIS3.1)是所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的另外的传入信息信号(IIS2.2)。
15.一种用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的方法，所述方法包括以下步骤：
通过使用天线布置(2，3)的发送部分(2)发送传出信号(OS)，并通过使用天线布置(2，3)的接收部分(3)接收传入信号(IS)；
通过使用接收器设备(4)，从在接收频带中经由接收部分(3)接收的传入信号(IS)中提取传入信息信号(IIS)；
通过使用干扰生成器(5)，生成用于干扰至少一个干扰频带的至少一个干扰信号(JS)，其中干扰信号(JS)经由发送部分(2)作为传出信号(OS)中的一个被发送，其中所述至少一个干扰频带包括接收频带；以及
通过使用自干扰消除设备(6)，消除至少在接收频带中经由接收部分(3)接收的传入信号(IS)中的所述至少一个干扰信号(JS)的部分。
16.一种用于操作用于物理上受保护的友好射频通信并用于干扰敌对射频通信的系统的方法，所述系统包括：
如权利要求3至11之一所述的第一射频通信和干扰设备(1.1)；以及
如权利要求3至11之一所述的第二射频通信和干扰设备(1.2)；
其中所述方法包括以下步骤：
设置所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的接收频带(RB)与所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的发送频带(FB)，以使得所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的接收频带(RB)包括所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的发送频带(FB)；以及
设置所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的接收频带(RA)与所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的发送频带(FA)，以使得所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的接收频带(RA)包括所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的发送频带(FA)；
使用所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的传出信息信号(OIS1.1)作为所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的传入信息信号(IIS2.1)；以及
使用所述第二射频通信和干扰设备(1.2)的传出信息信号(OIS2.1)作为所述第一射频通信和干扰设备(1.1)的传入信息信号(IIS1.1)。
17.一种计算机程序，用于在处理器上运行时执行如权利要求15所述的方法。
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