CN112104445B

CN112104445B - 保密通信方法、装置、系统、设备及计算机存储介质

Info

Publication number: CN112104445B
Application number: CN201910520556.6A
Authority: CN
Inventors: 雷阳; 惠友为; 王创; 陈晓明; 屈朝樱
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Shanxi Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Group Shanxi Co Ltd
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2039-06-17
Also published as: CN112104445A

Abstract

本发明实施例涉及通信技术领域，公开了一种保密通信方法、装置、系统、设备及计算机存储介质，其中，方法包括：获取待加密的信源信号；通过第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号；将信源信号通过第一混沌信号加密，形成加密信号；将加密信号发送至响应系统。通过上述方式，本发明实施例实现了对信源信号的加密。此外，在本发明实施例中，通过第一混沌序列发生器生成的第一混沌信号为复变量形式的混沌信号，实现了对信源信号的可靠加密。

Description

保密通信方法、装置、系统、设备及计算机存储介质

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，具体涉及一种保密通信方法、装置、系统、设备及计算机存储介质。

背景技术

混沌信号具有随机性，使用混沌信号对信息进行加密时，窃听者很难从中得到有用信息。当加密信息传送到接收端后，由于发送端保持同步的混沌系统产生相同的时间序列进行解密，从加密的信息中分离出有用信息。目前通过混沌序列进行加密的方法主要包括：基于整数阶非线性系统的加密方法和基于分数阶非线性系统的加密方法，其中，基于分数阶非线性系统的加密方法要优于基于整数阶非线性系统的加密方法。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现：目前，基于分数阶非线性系统的加密方法中，非线性系统的非线性项不高，从而导致加密效果差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种保密通信方法、装置、系统、设备及计算机存储介质，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种保密通信方法，应用于驱动系统，所述驱动系统包括第一混沌序列发生器，所述方法包括：

获取待加密的信源信号；

通过所述第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号；

将所述信源信号通过所述第一混沌信号加密，形成加密信号；

将所述加密信号发送至响应系统。

在一种可选的方式中，所述第一混沌信号的信号强度大于所述信源信号的信号强度。

在一种可选的方式中，所述通过第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号，包括：

通过数学模型为下述形式的第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号：

其中，x＝(x₁，x₂，x₃)^T是所述第一混沌序列发生器的状态变量，其中，x₁、x₂，x₃为复变量形式；q₁、q₂、q₃为分数阶的阶次；a、b、c为所述第一混沌序列发生器的状态变量的系数。

在一种可选的方式中，将所述信源信号通过所述第一混沌信号加密，形成加密信号，包括：将所述信源信号与所述第一混沌信号叠加，形成加密信号。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种保密通信方法，应用于响应系统，所述响应系统包括第二混沌序列发生器和同步控制器，其特征在于，包括：接收驱动系统发送的信号，得到接收信号；通过所述同步控制器使所述第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步；通过所述第二混沌序列发生器生成带有复变量的第二混沌信号；通过所述第二混沌信号对所述接收信号解密，得到信源信号。

在一种可选的方式中，所述第二混沌序列发生器与所述第一混沌序列发生器具有相同的模型。

在一种可选的方式中，所述通过所述同步控制器使所述第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步，包括：

根据公式e＝y(t)-Kx(t)计算所述第二混沌序列发生器与所述第一混沌序列发生器之间的状态误差；其中，y(t)表示所述第二混沌序列发生器的状态变量，x(t)表示所述第一混沌序列发生器的状态变量，K表示一个常数矩阵；通过配置所述同步控制器，使所述状态误差满足

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种保密通信驱动装置，包括：获取模块，用于获取待加密的信源信号。第一生成模块，用于生成带有复变量的第一混沌信号。加密模块，用于将所述信源信号通过所述第一混沌信号加密，形成加密信号。发送模块，用于将所述加密信号发送至响应系统。

在一种可选的方式中，第一混沌信号的信号强度大于信源信号的信号强度。

在一种可选的方式中，第一生成模块进一步用于：通过下述形式的数学模型生成带有复变量的第一混沌信号：

其中，x＝(x₁，x₂，x₃)^T是所述第一生成模块的状态变量，其中，x₁、x₂，x₃为复变量形式；q₁、q₂、q₃为分数阶的阶次；a、b、c为所述第一生成模块的状态变量的系数。

在一种可选的方式中，加密模块进一步用于：将信源信号与第一混合信号叠加，形成加密信号。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种保密通信响应装置，包括：接收模块，用于接收驱动系统发送的加密信号。第二生成模块，用于生成带有复变量的第二混沌信号。同步模块，用于使第二生成模块与保密通信驱动装置的第一生成模块同步。解密模块，用于通过所述第二混沌信号对所述加密信号进行解密，得到信源信号。

在一种可选的方式中，第二生成模块与第一生成模块具有相同的数学模型。

在一种可选的方式中，同步模块进一步用于：根据公式e＝y(t)-Kx(t)计算所述第二生成模块与所述第一生成模块之间的状态误差；其中，y(t)表示所述第二生成模块的状态变量，x(t)表示所述第一生成模块的状态变量，K表示一个常数矩阵；通过配置所述同步模块，使所述状态误差满足

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种保密通信系统，包括：驱动装置和响应装置；

所述驱动装置用于执行上述应用于驱动系统的一种保密通信方法；所述响应装置用于执行上述应用于响应系统的一种保密通信方法对应的操作。

根据本发明的又一方面，提供了一种保密通信设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述一种保密通信方法对应的操作。

根据本发明的还一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行上述一种保密通信方法对应的操作。

本发明实施例通过驱动系统端对获取的待加密的信源信号通过带有复变量的第一混沌信号加密，在响应系统端对接收到的信号通过同步的混沌信号进行解密，从而实现了信号的保密传输。与现有的技术方案中使用混沌信号加密的方案相比，本发明实施例使用了带有复变量的混沌信号对信源信号加密，保密效果更好。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明第一实施例提供的一种保密通信方法的流程图；

图2示出了本发明第二实施例提供的一种保密通信方法的流程图；

图3示出了本发明第三实施例提供的一种保密通信方法的流程图；

图4示出了本发明第四实施例提供的一种保密通信驱动装置的功能框图；

图5示出了本发明第五实施例提供的一种保密通信响应装置的功能框图；

图6示出了本发明第六实施例提供的一种保密通信系统的结构示意图；

图7示出了本发明第七实施例提供的一种保密通信设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本发明第一实施例的一种保密通信方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤110：获取待加密的信源信号。

待加密的信源信号是指需要传输的原始信息。该原始信息可以是人为输入驱动系统的信息，也可以是自动从信息产生装置上获取的信息，例如，计算机产生的信息。

步骤120：通过第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号。

第一混沌序列发生器设置于驱动系统中，当驱动系统获取到待加密的信源信号后，第一混沌序列发生器产生一个带有复变量的混沌信号，在第一混沌序列发生器中，预设有混沌信号产生的数学模型，第一混沌序列发生器根据该数学模型，产生一个混沌信号，用于对信源信号加密。

在一个具体实施方式中，第一混沌序列发生器中预设的数学模型为下述形式：

其中，x＝(x₁，x₂，x₃)^T是所述第一混沌序列发生器的状态变量，其中，x₁、x₂为复变量形式，x₃为实数形式；q₁、q₂、q₃为分数阶的阶次；a、b、c为所述第一混沌序列发生器的状态变量的系数。

值得说明的是，在具体实施方式中，状态变量的个数可能不是三个，在本步骤，以三个状态变量为例进行说明，并不是对状态变量个数的限定。

步骤130：将信源信号通过第一混沌信号加密，形成加密信号。

在本步骤中，为了使第一混沌信号将信源信号掩盖，以起到对信源信号加密的目的，第一混沌信号的强度要高于信源信号的强度。在一种具体的实施方式中，将第一混沌信号与信源信号叠加，形成加密信号。当本领域的技术人员在实施本发明实施例时，第一混沌信号与信源信号的叠加方式可以人为设定，例如，将信源信号和第一混沌信号按照比例为1的方式进行叠加。

步骤140：将加密信号发送至响应系统。

响应系统为信源信号的接收端，加密信号通过通信信道，由驱动系统到达响应系统。

步骤150：响应系统接收驱动系统发送的加密信号。

步骤160：通过同步控制器使第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步。

同步控制器位于响应系统中，用于使响应系统的第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步。当第二混沌序列发生器与第一混沌序列发生器同步时，会产生相同的时间序列的混沌信号。为了使第二混沌序列发生器与第一混沌序列发生器同步，第二混沌序列发生器中预设的用于产生混沌信号的数学模型与第一混沌序列发生器中预设的数学模型一致。

在一种具体的实施方式中，同步控制器根据第一混沌序列发生器与第二混沌序列发生器的状态变量之间的状态误差，使第一混沌序列发生器与第二混沌序列发生器同步。具体的，根据公式e＝y(t)-Kx(t)计算第二混沌序列发生器与所述第一混沌序列发生器之间的状态误差；其中，y(t)表示所述第二混沌序列发生器的状态变量，x(t)表示所述第一混沌序列发生器的状态变量，K表示一个常数矩阵。通过配置所述同步控制器，使所述状态误差满足。根据公式e＝y(t)-Kx(t)计算所述第二混沌序列发生器与所述第一混沌序列发生器之间的状态误差；其中，y(t)表示所述第二混沌序列发生器的状态变量，x(t)表示所述第一混沌序列发生器的状态变量，K表示一个常数矩阵；通过配置所述同步控制器，使所述状态误差满足

其中，第一混沌序列发生器产生的状态变量可以表示为D^ax＝f(x)，第二混沌序列发生器产生的状态变量可以表示为D^by＝f(y)+u，其中，a，b∈(0,1)分别为第一混沌序列发生器和第二混沌序列发生器的分数阶数，x＝(x₁，x₂...x_n)^T是第一混沌序列发生器的状态变量，y＝(y₁，y₂...y_n)^T是第二混沌序列发生器的状态变量，其中，x和y均为复数形式；u是所述同步控制器。其中，同步控制器可以通过一个待配置向量τ(x,y)表示，将该带配置向量τ(x,y)使用包含状态误差的形式表示为B(x,y)e，则状态误差可以表示为D^be＝[A(x,y)+B(x,y)]e。其中A(x,y)和B(x,y)分别表示同时关于x和y的函数。根据分数阶误差系统的同步定理，当存在τ(x,y)＝B(x,y)e使得下述等式成立时，第一混沌序列发生器与第二混沌序列发生器同步：

P[A(x,y)+B(x,y)]+[A(x,y)+B(x,y)]^HP＝-Q

其中，P和Q为对称的正定矩阵。

当x和y均为复变量时，上述定理同样适用，因此，当存在特征根λ及该特征根对应的特征向量ξ，满足[A(x,y)+B(x,y)]ξ＝λξ时，第一混沌序列发生器与第二混沌序列发生器同步。因此，只需要对同步控制器的待配置向量τ(x,y)进行配置，使其满足τ(x,y)＝B(x,y)e的形式，即可实现第一混沌序列发生器与第二混沌序列发生器同步。

在一个具体的实施方式中，第一混沌序列发生器的数学模型设置为下述形式：

其中，x₁＝x₁₁+ix₁₂，x₂＝x₂₁+ix₂₂为两个复数形式的状态变量，x₃为实数形式的状态变量，根据微分算子的线性性质，将上述模型中包含的状态变量的实部与虚部分离，得到下述形式的数学模型：

其中，a＝2.1，b＝30，c＝0.6，分数阶阶数q₁＝q₂＝q₃＝0.99，响应系统的数学模型和上式相同，则响应系统通过微分算子的线性性质，将虚部与实部分离，得到下述形式的数学模型：

常数矩阵K＝diag(k₁，k₂，k₃，k₄，k₅)，则通过计算可得：

选择B(x，y)为下述形式：

因此，状态误差系统为：

选择一个对称正定对角矩阵P＝diag(1,1,1,1,1)，可以得到：

P[A(x,y)+B(x,y)]+[A(x,y)+B(x,y)]^HP＝diag(-2a,-2a,-2,-2,-2c)，

根据分数阶误差系统的同步定理，驱动系统和响应系统同步。

步骤170：通过第二混沌序列发生器生成带有复变量的第二混沌信号。

在本步骤中，由于步骤160中，第一混沌序列发生器与第二混沌序列发生器同步，因此，第二混沌序列发生器生成的第二混沌信号与第一混沌序列发生器生成的第一混沌信号一致。

步骤180：通过第二混沌信号对加密信号进行解密，得到信源信号。

第二混沌信号与第一混沌信号同步，因此，将第二混沌信号从驱动系统接收到的加密信号中分离，即可得到信源信号。

本发明实施例通过驱动系统端对获取的待加密的信源信号通过带有复变量的第一混沌信号加密，在响应系统端对接收到的加密信号通过同步的混沌信号进行解密，从而实现了信号的保密传输。与现有的技术方案中使用混沌信号加密的方案相比，本发明实施例使用了带有复变量的混沌信号对信源信号加密，保密效果更好。

图2示出了本发明第二实施例的一种保密通信方法的流程图，该方法应用于驱动系统，该驱动系统包括第一混沌序列发生器，如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤210：获取待加密的信源信号。

步骤220：通过第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号。

步骤230：将信源信号通过第一混沌信号加密，形成加密信号。

步骤240：将加密信号发送至响应系统。

本发明实施例的具体说明可以参考第一实施例中的步骤110至步骤140，在此不再赘述。

本发明实施例通过第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号，使用第一混沌信号对获取的待加密的信源信号进行加密，并将加密后的加密信号发送至响应系统，从而实现了对信源信号的加密。此外，在本发明实施例中，通过第一混沌序列发生器生成的第一混沌信号为复变量形式的混沌信号，实现了对信源信号的可靠加密。

图3示出了本发明第三实施例的一种保密通信方法的流程图，本发明实施例应用于响应系统，该响应系统包括第二混沌序列发生器和同步控制器。该方法包括如图3所示的如下步骤：

步骤310：响应系统接收驱动系统发送的加密信号。

步骤320：通过同步控制器使第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步。

步骤330：通过第二混沌序列发生器生成带有复变量的第二混沌信号。

步骤340：通过第二混沌信号对加密信号解密，得到信源信号。

本发明实施例通过同步控制器使第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步，从而使第二混沌序列发生产生第二混沌信号，以对响应系统接收到的加密信号进行解密，得到信源信号。通过本发明实施例，可以实现驱动系统与响应系统同步，从而对接收信号解密。

图4示出了本发明第四实施例的一种保密通信驱动装置的功能框图，该保密通信装置应用于驱动系统，该驱动系统包括第一混沌序列发生器，如图4所示，该装置包括：获取模块410、第一生成模块420、加密模块430及发送模块440，其中，获取模块410用于获取待加密的信源信号。第一生成模块420用于生成带有复变量的第一混沌信号。加密模块430，用于将所述信源信号通过所述第一混沌信号加密，形成加密信号。发送模块440，用于将所述加密信号发送至响应系统。

在一种可选的方式中，第一生成模块420进一步用于：通过下述形式的数学模型生成带有复变量的第一混沌信号：

其中，x＝(x₁，x₂，x₃)^T是第一生成模块的状态变量，其中，x₁、x₂，x₃为复变量形式；q₁、q₂、q₃为分数阶的阶次；a、b、c为第一生成模块的状态变量的系数。

在一种可选的方式中，加密模块430进一步用于：将信源信号与第一混合信号叠加，形成加密信号。

本发明实施例使用第一生成模块420生成带有复变量的第一混沌信号，通过加密模块430使用第一混沌信号对获取的待加密的信源信号进行加密，并通过发送模块440将加密后的加密信号发送至响应系统，从而实现了对信源信号的加密。此外，在本发明实施例中，通过第一生成模块420生成的第一混沌信号为复变量形式的混沌信号，实现了对信源信号的可靠加密。

图5示出了本发明第五实施例的一种保密通信响应装置的功能框图，如图5所示，该装置包括：接收模块510、第二生成模块520、同步模块530及解密模块540，其中，接收模块510，用于接收驱动系统发送的加密信号。第二生成模块520，用于生成带有复变量的第二混沌信号。同步模块530，用于使第二生成模块与保密通信驱动装置的第一生成模块420同步。解密模块540，用于通过第二混沌信号对加密信号进行解密，得到信源信号。

在一种可选的方式中，第二生成模块520与第一生成模块420具有相同的数学模型。

在一种可选的方式中，同步模块530进一步用于：根据公式e＝y(t)-Kx(t)计算第二生成模块520与第一生成模块420之间的状态误差；其中，y(t)表示第二生成模块520的状态变量，x(t)表示第一生成模块420的状态变量，K表示一个常数矩阵；通过配置同步模块530，使所述状态误差满足

本发明实施例通过同步模块530使第二生成模块520与驱动系统的第一生成模块420同步，从而使第二生成模块520产生与第一生成模块420产生的第一混沌信号同步的第二混沌信号，以通过解密模块540对响应系统接收到的加密信号进行解密，得到信源信号。通过本发明实施例，可以实现驱动系统与响应系统同步，从而对加密信号解密。

图6示出了本发明第六实施例的一种保密通信系统的结构示意图。如图6所示，该系统可以包括：驱动系统610和响应系统620。其中：驱动系统610包括第一混沌序列发生器6101和调制系统6102；第一混沌序列发生器6101用于生成带有复变量的第一混沌信号；调制系统6102用于将获取的信源信号通过所述第一混沌信号加密，形成加密信号；驱动系统610的加密信号通过通信信道传送至响应系统620；响应系统包括第二混沌序列发生器6201、同步控制器6202和解密系统6203；第二混沌序列发生器6201用于生成带有复变量的第二混沌信号；同步控制器6202用于使第二混沌信号与驱动系统610的第一混沌信号同步；解密系统6203用于通过所述第二混沌信号对响应系统620接收到的信号解密。

驱动系统610具体用于执行实施例一中的步骤110至步骤140、实施例二中的步骤210至步骤240对应的操作。

响应系统620具体用于执行实施例一种的步骤150至步骤180、实施例三中的步骤310至步骤340对应的操作。

本发明实施例通过驱动系统610对信源信号使用带有复变量的第一混沌信号加密，通过响应系统620对接收到的加密信号解密，得到信源信号，从而实现了信号的可靠传输。

本申请实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，分别应用于驱动系统及响应系统，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令分别可执行上述任意方法实施例中的一种应用于驱动系统的保密通信方法和一种应用于响应系统的保密通信方法。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，分别应用于驱动系统及响应系统，该计算机程序产品包括存储在计算机存储介质上的计算机程序，该计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，使计算机分别执行上述任意方法实施例中的一种应用于驱动系统的保密通信方法和一种应用于响应系统的保密通信方法。

图7示出了根据本发明第七实施例提供的一种保密通信设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对保密通信设备的具体实现做限定。

如图7所示，该设备可以包括：处理器(processor)702、通信接口(CommunicationsInterface)704、存储器(memory)706、以及通信总线708。

其中：

处理器702、通信接口704、以及存储器706通过通信总线708完成相互间的通信。

通信接口704，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。

处理器702，用于执行程序710，具体可以执行上述一种保密通信方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序710可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器702可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC

(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。该设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器706，用于存放程序710。存储器706可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

当该存储器应用于驱动系统时，程序710具体可以用于使得处理器702执行以下操作：

获取待加密的信源信号；

将所述加密信号发送至响应系统。

在一种可选的方式中，程序710具体可以用于使得处理器702执行以下操作：通过数学模型为下述形式的第一混沌序列发生器生成带有复变量的第一混沌信号：

在一种可选的方式中，程序710具体可以用于使得处理器702执行以下操作：

将所述信源信号与所述第一混沌信号叠加，形成加密信号。

当该存储器应用于响应系统时，程序710具体可以用于使得处理器702执行以下操作：

接收驱动系统发送的信号，得到接收信号；

通过所述同步控制器使所述第二混沌序列发生器与驱动系统的第一混沌序列发生器同步；

通过所述第二混沌序列发生器生成带有复变量的第二混沌信号；

通过所述第二混沌信号对所述接收信号解密，得到信源信号。

根据公式e＝y(t)-Kx(t)计算所述第二混沌序列发生器与所述第一混沌序列发生器之间的状态误差；其中，y(t)表示所述第二混沌序列发生器的状态变量，x(t)表示所述第一混沌序列发生器的状态变量，K表示一个常数矩阵；

通过配置所述同步控制器，使所述状态误差满足

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。