【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及隱蔽通信，具體涉及基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法。
技術(shù)介紹
1、無線通信中的距離不確定性通常出現(xiàn)于車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，車聯(lián)網(wǎng)(iov)作為一種創(chuàng)新技術(shù)，正在逐漸改變我們的旅行方式。iov通過無線通信技術(shù)實現(xiàn)了車輛之間、車輛與行人之間、車輛與基礎(chǔ)設(shè)施之間的互聯(lián)互通，為用戶提供了前所未有的便利和智能服務(wù)。然而，車聯(lián)網(wǎng)嚴重依賴無線傳輸?shù)募夹g(shù)也帶來了一系列的安全問題。
2、針對iov網(wǎng)絡(luò)中無線傳輸?shù)陌踩魬?zhàn)，學(xué)術(shù)界進行了廣泛的探索，研究焦點主要集中在加密技術(shù)、物理層安全以及隱蔽通信三個領(lǐng)域。加密技術(shù)作為保護信息安全的傳統(tǒng)策略，通過數(shù)據(jù)加密處理，有效防止了未授權(quán)訪問和數(shù)據(jù)篡改。然而，這一過程可能會增加計算負載，進而影響通信的實時性和效率。特別是在資源受限的車載設(shè)備上，復(fù)雜的加密算法可能導(dǎo)致處理延遲，對駕駛安全和用戶體驗造成潛在影響。物理層安全則利用無線信道的物理特性來加強通信的安全性。例如，波束賦形、干擾對抗和信道編碼等技術(shù)能夠在物理層面上防止信息泄露。然而，物理層安全的實現(xiàn)通常需要特定的硬件支持，且在動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的部署和維護存在一定難度。車輛的高速移動性和信道環(huán)境的復(fù)雜多變性均可能對物理層安全技術(shù)的有效性構(gòu)成挑戰(zhàn)。與加密技術(shù)和物理層安全不同，隱蔽通信專注于隱藏通信行為本身，旨在保護信息的同時，使敵方無法檢測到通信的存在。在iov網(wǎng)絡(luò)中，隱蔽通信技術(shù)能夠顯著提高信息傳輸?shù)碾[蔽性和安全性，有效抵御對通信行為的監(jiān)控和分析。
3、目前，已經(jīng)有一些專利技術(shù)研究了車聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的就是解決上述背景中的技術(shù)問題，提出了基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，包括以下步驟：
2、s1、收集與分析從發(fā)送方到接收方的信道狀態(tài)信息；
3、s2、發(fā)送方在每個時隙中根據(jù)信道增益與接收方設(shè)定的閾值來確定傳輸隱蔽信息的概率；
4、s3、當發(fā)送方到接收方的信道增益滿足條件時，發(fā)送方將傳輸信號；
5、s4、發(fā)送方自由移動，引入距離不確定性，定義發(fā)送方與其他節(jié)點之間的距離的概率密度函數(shù)；
6、s5、計算確定竊聽者的最小錯誤檢測概率和最優(yōu)閾值；
7、s6、計算確定竊聽者的平均最小錯誤檢測概率；
8、s7、確保隱蔽約束條件成立，確定是否滿足隱蔽傳輸?shù)囊螅?/p>
9、s8、在滿足隱蔽約束和功率約束的條件下，定義并求解接收方的最大平均隱蔽吞吐量。
10、優(yōu)選的方案中，隱蔽通信網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都是單天線且工作于半雙工模式下。
11、優(yōu)選的方案中，從發(fā)送方到接收方和竊聽者的信道系數(shù)表示為hau，其中，u∈{b,w}，所有信道都被建模為獨立的瑞利塊衰落信道，|hau|2服從指數(shù)分布，其均值為λau。
12、優(yōu)選的方案中，步驟s2中包括：當發(fā)送方到接收方處的信道增益大于接收方設(shè)定的閾值δb時，發(fā)送方傳輸隱蔽信息，發(fā)送方在單個時隙內(nèi)傳輸隱蔽信息的概率表示為：
13、
14、其中hab是從發(fā)送方到接收方的信道增益，表示為由于所有信道都被建模為獨立的瑞利塊衰落信道，因此|hab|2服從指數(shù)分布，其均值為λab。
15、優(yōu)選的方案中，步驟s3中，發(fā)送方發(fā)送隱蔽信息時，接收方處接收到的信號則由下式表示：
16、
17、其中pa為發(fā)送方的傳輸功率；hab表示發(fā)送方到接收方的信道增益，表示為dab表示從發(fā)送方到接收方的距離，α表示與路徑損失指數(shù)；x[i]是傳輸?shù)男畔?，其中i(i＝1,2,…,n)是每個信道使用的索引，n是每個傳輸時隙中的信道使用總數(shù)；nb[i]是接收方處的加性高斯噪聲，記為|hab|2服從均值為λab的指數(shù)分布；
18、步驟s4中，發(fā)送方與其他節(jié)點之間的距離定義為dav，其中v∈{b，w}，dav服從均勻分布，由以下概率密度函數(shù)表示：
19、
20、其中，ρav是評估距離不確定性的參數(shù)，ρav>1，dav表示發(fā)送方和其他節(jié)點之間的最小距離。
21、優(yōu)選的方案中，在滿足給定隱蔽約束條件且使傳輸不發(fā)生中斷的前提下，接收方的最大平均隱蔽吞吐量定義為：
22、
23、隱蔽約束條件定義為：
24、s.t.min{p,1-p}-ε≥0。
25、優(yōu)選的方案中，在傳輸過程中，竊聽者會依據(jù)收集到的信息，用假設(shè)檢驗法來判斷發(fā)送方是否傳輸了隱蔽信息，為了滿足給定的隱蔽約束條件，首先要計算竊聽者的最小錯誤檢測概率，竊聽者使用輻射計作為探測計器，測試統(tǒng)計量表示為：
26、
27、表示發(fā)送方?jīng)]有傳輸隱蔽信息，則表示發(fā)送方傳輸了隱蔽信息；竊聽者的接收信號yw服從獨立同分布(i.i.d.)，并且n→∞，則竊聽者所接收到平均功率為：
28、
29、其中haw分別表示發(fā)送方到竊聽者的信道增益，|haw|2服從均值為λaw的指數(shù)分布，是竊聽者本地的噪聲功率,由以下概率密度函數(shù)表示：
30、
31、根據(jù)紐曼-皮爾遜準則，竊聽者通過似然比檢驗將檢測錯誤概率最小化；對于給定的傳輸時隙，對竊聽者接收到的平均接收功率進行以下判斷：
32、
33、其中d1表示竊聽者判斷發(fā)送方傳輸了隱蔽信息，d0表示竊聽者判斷發(fā)送方?jīng)]有傳輸隱蔽信息，τ是檢測誤差閾值，當竊聽者所接收到的平均功率大于v時，竊聽者判斷發(fā)送方傳輸了隱蔽信息；當竊聽者所接收到的平均功率小于τ時，判斷發(fā)送方?jīng)]有傳輸隱蔽信息。
34、優(yōu)選的方案中，在能量檢測過程中，竊聽者的錯誤檢測概率由兩部分組成，其中一個是虛警概率，用表示；另一個是漏檢概率，用表示，則竊聽者的錯誤檢測概率表示為：
35、ζ＝ppmd+(1-p)pfa
36、當e1>e2時，
37、
38、當e1<e2時，
39、
40、其中e1＝ρ1nw，
41、
42、通過求導(dǎo)計算，竊聽者的最小錯誤檢測概率和最優(yōu)閾值由下式給出：
43、
44、其中，
45、當時,
46、當時,
47、優(yōu)選的方案中，用平均最小錯誤檢測概率來評估隱蔽隱蔽性能，平均最小錯誤檢測概率由下式給出：
48、
49、其中，
50、
51、優(yōu)選的方案中，為了傳輸過程的隱蔽性，要滿足的隱蔽約束條件為：
52、
53、min{p,本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：隱蔽傳輸網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都是單天線且工作于半雙工模式下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：從發(fā)送方到接收方和竊聽者的信道系數(shù)表示為hau，其中，u∈{b，w}，所有信道都被建模為獨立的瑞利塊衰落信道，|hau|2服從指數(shù)分布，其均值為λau。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：步驟S2中包括：當發(fā)送方到接收方處的信道增益大于接收方設(shè)定的閾值δb時，發(fā)送方傳輸隱蔽信息，發(fā)送方在單個時隙內(nèi)傳輸隱蔽信息的概率表示為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：步驟S3中，發(fā)送方發(fā)送隱蔽信息時，接收方處接收到的信號則由下式表示：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：在滿足給定隱蔽約束條件且使傳輸不發(fā)生中斷的前提下，接收方的最大平均隱蔽吞吐量定義為：
7.根
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：在能量檢測過程中，竊聽者的錯誤檢測概率由兩部分組成，其中一個是虛警概率，用表示；另一個是漏檢概率，用表示，則竊聽者的錯誤檢測概率表示為：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：用平均最小錯誤檢測概率來評估隱蔽隱蔽性能，平均最小錯誤檢測概率由下式給出：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：步驟S7中為了傳輸過程的隱蔽性，保證成立的隱蔽約束條件為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：隱蔽傳輸網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都是單天線且工作于半雙工模式下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：從發(fā)送方到接收方和竊聽者的信道系數(shù)表示為hau，其中，u∈{b，w}，所有信道都被建模為獨立的瑞利塊衰落信道，|hau|2服從指數(shù)分布，其均值為λau。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：步驟s2中包括：當發(fā)送方到接收方處的信道增益大于接收方設(shè)定的閾值δb時，發(fā)送方傳輸隱蔽信息，發(fā)送方在單個時隙內(nèi)傳輸隱蔽信息的概率表示為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特征是：步驟s3中，發(fā)送方發(fā)送隱蔽信息時，接收方處接收到的信號則由下式表示：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于距離不確定度的概率隱蔽傳輸方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳芮，韓玉明，徐守志，
申請(專利權(quán))人：三峽大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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