一种自编码扩频隐蔽通信方法技术

本发明专利技术公开了一种自编码扩频隐蔽通信方法，引入伪随机序列，控制前一位信息码元在当前信息码元扩频序列中的位置，不仅降低了相邻信息码元间扩频序列的相关性，并且改变了信源序列与扩频序列的一致性。在误码率性能方面，由于合作方接收端已知发送端采用的伪随机序列，所以在解扩后并不降低系统的通信性能。在抗破译性能方面，由于未获取发送端采用的伪随机序列，非合作方对截获的序列进行破解时增加了破译难度，难以从截获的序列中破译出信息序列。列。列。

【技术实现步骤摘要】
一种自编码扩频隐蔽通信方法


[0001]本专利技术属于扩频通信
，涉及一种自编码扩频隐蔽通信方法，特别是一种基于数据信息伪随机内嵌的自编码扩频隐蔽通信方法。

技术介绍

[0002]在无线通信中，电磁波被暴露在空间中，承载信息的电磁波在传输过程中容易被拦截，如何提高信息传输过程中的隐蔽性能以及信息的抗破译性能，成为了通信过程中的关键。
[0003]自编码扩频(Self
‑
Encoded Spread Spectrum，SESS)是针对通信的隐蔽性能，为提高通信的抗干扰性和安全性，降低通信信号被截获的概率提出的一种扩展频谱技术。为增强通信系统的隐蔽性能，自编码扩频通信系统的扩频序列是从信源序列中获得的，输入的信息序列为不断变换的随机数据流，使系统的扩频序列真正满足随机性和时变性。但在信息传输过程中，由于自编码扩频通信系统信源序列与扩频序列的一致性，若敌方截获了发送序列，可利用当前截获的序列信息预测自编码扩频通信系统所发送的信息数据，降低了信源码的安全性。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于数据信息伪随机内嵌的自编码扩频隐蔽通信方法，在不降低自编码扩频系统通信性能的基础上提升了系统信源序列的安全性，增强了自编码扩频系统的抗破译性能。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种自编码扩频隐蔽通信方法，在发送端包括以下步骤：
[0006]步骤一：设待发送数据是一个包含有L个信息数据符号的序列；
[0007]步骤二：设置一个具有N个数据单元的寄存器结构，寄存器在每个时钟节拍到来时将当前寄存器中的数据逐一向前移位更新寄存器内容，移出寄存器的数据被丢弃；
[0008]步骤三：寄存器存入N位伪随机序列作为初始化数据，即第一个扩频码；
[0009]步骤四：初始化i＝1，将L个信息数据中的第i个信息数据和寄存器中N个码元依次进行运算(双极性数据相乘，单极性数据模二加)，得到第一个包含N个码片的复合码序列；
[0010]步骤五：更新寄存器内容：将第i个信息数据符号输入到寄存器的输入端，将寄存器中的内容依次都向前移动一位，丢弃输出端输出的数据；
[0011]步骤六：伪随机序列产生器生成一个伪随机序列作为位置控制字，根据位置控制字选取输入寄存器的第i个信息数据符号在当前扩频序列寄存器中的位置，更新位置后的数据作为第i+1个扩频码；
[0012]步骤七：用步骤六得到的第i+1个扩频码中N个码元和信息序列中第i+1个数据依次进行运算，得到第i+1个包含N个码片的复合码序列；
[0013]步骤八：判断i＝L
‑
1是否成立，如果成立，则将LN个复合码序列数据发送至信道；
否则令i＝i+1，并返回步骤五。
[0014]在接收端包括以下步骤：
[0015]步骤一：接收端接收到包含LN个数据符号的序列数据，由L个数据长度为N的复合码序列组成；
[0016]步骤二：设置一个具有N个数据单元的寄存器结构，寄存器在每个时钟节拍到来时将当前寄存器中的数据逐一向前移位更新寄存器内容，移出寄存器的数据将被丢弃；
[0017]步骤三：接收端寄存器存入与发送端相同的N位伪随机序列作为初始化数据，即接收端解扩的第一个扩频码，实现接收端与发送端的初始同步；
[0018]步骤四：初始化i＝1，将第i个复合码序列与接收端寄存器中的N个码元依次进行运算，判决恢复出第i位信息数据；
[0019]步骤五：更新寄存器内容：将恢复出第i位信息数据输入到寄存器的输入端，将寄存器中的内容都向前移动一位，丢弃输出端输出的数据；
[0020]步骤六：伪随机序列产生器产生一个与发送端相同的伪随机序列作为位置控制字，控制恢复的第i位信息数据在解扩序列中的位置，更新位置后的数据作为第i+1个解扩序列；
[0021]步骤七：用步骤六得到的第i+1个解扩序列的N个码元与接收端接收到的第i+1个复合码序列依次进行运算进行解扩，判决恢复出第i+1个信息数据；
[0022]步骤八：判断i＝L
‑
1是否成立，如果成立，则数据恢复完毕；否则令i＝i+1，并返回步骤五。
[0023]进一步的，当i＜N时，第i位信息数据对应的扩频序列由寄存器中的初始化数据与之前输入的信息数据码元共同组成；当i≥N，第i位信息数据对应的扩频序列只由之前输入的信息数据码元组成。
[0024]进一步的，当i＜N时，第i位信息数据对应的解扩序列由寄存器中的初始化数据与之前输入的恢复出的信息数据码元共同组成；当i≥N，第i位信息数据对应的扩频序列只由之前输入的恢复出的信息数据码元组成。
[0025]本专利技术的有益效果：为了克服自编码扩频通信系统扩频序列与信源序列一致导致信源安全性低，抗破译性能差的问题，本专利技术利用伪随机序列控制自编码扩频系统中前一位信息码元在当前信息码元扩频序列中的位置，破坏了自编码扩频系统信源序列与扩频序列的一致性，减弱自编码扩频系统相邻信息码元扩频序列之间的相关性，提升了自编码扩频系统抗破译性，增强了自编码扩频系统的信源序列的安全性。
[0026]本专利技术通过引入伪随机序列作为信息码元的位置控制字，控制输入的前一位信息码元在当前信息码元的扩频序列中的位置，通过改变扩频码元的排列顺序改变扩频序列的生成方式，降低相邻信息数据间扩频序列之间的相关性。接收端已知发送端所采用的信息序列位置控制字，且与发送端的伪随机序列同步，因此引入位置控制字选取前一个信息码元在扩频序列中的位置，对系统的误码率性能无影响。该技术在不降低系统抗干扰性能的同时增强了系统的抗破译性能。在非合作方截获发送序列并对其进行破译时，由于引入的位置控制字在非合作方是未知的，因此增强了信源序列的安全性。具体效果通过对其仿真体现。
附图说明
[0027]图1是基于数据信息伪随机内嵌的自编码扩频系统框图；
[0028]图2是基于数据信息伪随机内嵌的自编码扩频发端流程图；
[0029]图3(a)是第i个数据的索引位置i小于扩频序列长度(i＜N)时SESS与SESS
‑
PRED系统信息数据扩展对比；
[0030]图3(b)是第i个数据的索引位置i大于等于扩频序列长度(i≥N)时SESS与SESS
‑
PRED系统信息数据扩展对比；
[0031]图4(a)是AWGN信道下误码性能对比，具体是合作模式下系统误码率的对比；
[0032]图4(b)是AWGN信道下误码性能对比，具体是非合作模式下系统误码率的对比；
[0033]图5是扩频序列相关性对比。
具体实施方式
[0034]下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。
[0035]结合图1，在自编码扩频系统原理框图的基础上引入了一个伪随机序列发生器，产生的伪随机序列作为位置控制字，控制前一位信息码元在当前信息码元扩频序列中的位置，改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自编码扩频隐蔽通信方法，其特征在于：在发送端包括以下步骤：步骤一：设待发送数据是一个包含有L个信息数据符号的序列；步骤二：设置一个具有N个数据单元的寄存器结构，所述寄存器在每个时钟节拍到来时将当前寄存器中的数据逐一向前移位更新寄存器内容，移出寄存器的数据被丢弃；步骤三：寄存器存入N位伪随机序列作为初始化数据，即第一个扩频码；步骤四：初始化i＝1，将L个信息数据中的第i个信息数据和寄存器中N个码元依次进行运算，得到第一个包含N个码片的复合码序列；步骤五：更新寄存器内容：将第i个信息数据符号输入到寄存器的输入端，将寄存器中的内容依次都向前移动一位，丢弃输出端输出的数据；步骤六：伪随机序列产生器生成一个伪随机序列作为位置控制字，根据位置控制字选取输入寄存器的第i个信息数据符号在当前扩频序列寄存器中的位置，更新位置后的数据作为第i+1个扩频码；步骤七：用步骤六得到的第i+1个扩频码中N个码元和信息序列中第i+1个数据依次进行运算，得到第i+1个包含N个码片的复合码序列；步骤八：判断i＝L
‑
1是否成立，如果成立，则将LN个复合码序列数据发送至信道；否则令i＝i+1，并返回步骤五。在接收端包括以下步骤：步骤一：接收端接收到包含LN个数据符号的序列数据，由L个数据长度为N的复合码序列组成；步骤二：设置一个具有N个数据单元的寄存器结构，所述寄存器在每个时钟节拍到来时将当前寄存器中的数据逐一向前移位更新寄存器内容，移出寄存器的数据将被丢...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志国，毛慧敏，王震铎，李书凯，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：