【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及隱藏通信，具體而言，涉及一種基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法。
技術(shù)介紹
1、隱蔽通信也被稱為低檢測(cè)概率(low?probability?of?detection，lpd)通信。在軍事通信中，隱蔽通信依靠通信信號(hào)的隱蔽性來保證通信的安全性，可以阻礙敵方對(duì)己方的定位、跟蹤和監(jiān)視。隱蔽通信要求自身傳輸難以被檢測(cè)到，因此也更難被截獲信號(hào)獲取其中所攜帶的信息。通常，在無線環(huán)境中的隱蔽通信的方法包括在干擾信號(hào)中嵌入信息或者在噪聲中藏匿信息。變換域通信系統(tǒng)(transform?domain?communication?system，tdcs)是一種很好的隱蔽通信體制。tdcs的思想最早可追溯到1988年，german提出利用已知的頻譜占用信息對(duì)直接序列擴(kuò)頻信號(hào)的波形進(jìn)行修改，從而達(dá)到避免干擾的目的。1991年，andren提出了一種低截獲概率(low?probability?of?intercept，lpi)的通信系統(tǒng)，它利用變換域信號(hào)處理技術(shù)將發(fā)射信號(hào)隱藏在噪聲中，使對(duì)方很難發(fā)現(xiàn)。之后，學(xué)者提出了基于小波域和分?jǐn)?shù)傅里葉變換域的tdcs技術(shù)。2006年，電子科技大學(xué)韓川等還提出了基于正交頻分復(fù)用(orthogonal?frequency?division?multiplexing，ofdm)的變換域通信系統(tǒng)。之后關(guān)于ofdm-tdcs系統(tǒng)的研究也越來越多。
2、tdcs用于傳輸信息的基本調(diào)制波形不是在時(shí)域中設(shè)計(jì)，而是在變換域(頻域或其他抽象域)中合成，其基本思想是根據(jù)環(huán)境頻譜動(dòng)態(tài)地改變發(fā)射信息占用的頻
3、目前，關(guān)于ofdm-tdcs系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容包括系統(tǒng)的編碼交織、同步、調(diào)制解調(diào)，以及信道對(duì)系統(tǒng)的影響、隨機(jī)子載波和連續(xù)子載波對(duì)系統(tǒng)的影響等，但是很少有文章分析環(huán)境中干擾信號(hào)的類型對(duì)ofdm-tdcs系統(tǒng)的影響。在通信過程中窄帶干擾對(duì)通信系統(tǒng)的影響要比噪聲的影響大很多，針對(duì)掃頻干擾和窄帶噪聲干擾這類干擾環(huán)境，如果采用ofdm-tdcs方案，由于ofdm-tdcs方案是對(duì)整個(gè)頻帶做幅度估計(jì)和分配隨機(jī)相位，會(huì)浪費(fèi)更多的系統(tǒng)資源，ofdm-tdcs系統(tǒng)的信號(hào)更容易被檢測(cè)，隱蔽性較低，抗干擾效果不好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在提供一種基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，相比于傳統(tǒng)的ofdm-tdcs系統(tǒng)，能夠解決通信信道中掃頻干擾和窄帶噪聲干擾等窄帶干擾。
2、本專利技術(shù)提供的一種基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，包括如下步驟：
3、s1、對(duì)需要進(jìn)行通信的信息進(jìn)行編碼交織；
4、s2、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行采樣，得到基函數(shù)幅度；
5、s3、利用基函數(shù)幅度生成基函數(shù)，基于基函數(shù)并通過ccsk調(diào)制和子載波分配完成對(duì)編碼交織后的數(shù)據(jù)的調(diào)制，生成tdcs發(fā)送信號(hào)；
6、s4、利用scfdm發(fā)送模塊對(duì)tdcs發(fā)送信號(hào)進(jìn)行scfdm調(diào)制；
7、s5、通過信道后，接收信號(hào)輸入到scfdm接收模塊進(jìn)行scfdm解調(diào)，scfdm解調(diào)信號(hào)依次經(jīng)過ccsk解調(diào)、解交織與譯碼，得到發(fā)送的有用信息。
8、在一些實(shí)施例中，步驟s1中，進(jìn)行編碼交織時(shí)采用1/2碼率的卷積編碼。
9、在一些實(shí)施例中，步驟s2包括如下子步驟：
10、s21、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行采樣后，計(jì)算環(huán)境譜功率譜密度；
11、s22、將計(jì)算得到的環(huán)境譜功率譜密度與設(shè)定的門限比較，得出干擾占用的頻段位置，從而得到基函數(shù)幅度。
12、在一些實(shí)施例中，步驟s21中，采用welch譜估計(jì)算法計(jì)算環(huán)境譜功率譜密度。
13、在一些實(shí)施例中，步驟s22中，選擇平坦幅度成型法產(chǎn)生基函數(shù)幅度。
14、在一些實(shí)施例中，步驟s3包括如下子步驟：
15、s31、通過隨機(jī)相位發(fā)生器生成和基函數(shù)幅度向量一樣長(zhǎng)度的隨機(jī)相位向量，然后將隨機(jī)相位向量與基函數(shù)幅度向量進(jìn)行點(diǎn)乘，得到基函數(shù)的頻域表達(dá)式；
16、s32、ccsk調(diào)制是對(duì)信號(hào)的時(shí)域進(jìn)行循環(huán)移位，在頻域上，先把編碼交織后的信號(hào)中二進(jìn)制的比特信息轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的數(shù)作為發(fā)送符號(hào)，將發(fā)送符號(hào)和基函數(shù)進(jìn)行映射，完成子載波分配；
17、s33、發(fā)送符號(hào)與基函數(shù)進(jìn)行子載波分配之后，調(diào)整基函數(shù)的功率，再經(jīng)過傅里葉逆變換，得到tdcs發(fā)送信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式。
18、在一些實(shí)施例中，步驟s4中，tdcs發(fā)送信號(hào)輸入scfdm發(fā)送模塊后的處理依次包括串并轉(zhuǎn)換、fft、子載波映射、ifft、插入循環(huán)前綴或?qū)ьl、并串轉(zhuǎn)換。
19、在一些實(shí)施例中，步驟s4中，所述子載波映射分為集中式頻分復(fù)用和分布式頻分復(fù)用；假設(shè)有q幀信息，所述集中式頻分復(fù)用和分布式頻分復(fù)用具體如下：
20、集中式頻分復(fù)用是每幀信息分配一段連續(xù)的子載波，每幀信息的帶寬為系統(tǒng)帶寬的1/q；
21、分布式頻分復(fù)用是每幀信息分配一段不連續(xù)的子載波，其中分配的子載波之間的距離為q_t個(gè)子載波，滿足q_t≤q；若滿足q_t＝q，則為交錯(cuò)頻分復(fù)用。
22、在一些實(shí)施例中，步驟s5中，通過信道后，接收信號(hào)輸入scfdm接收模塊后的處理依次包括串并轉(zhuǎn)換、移除循環(huán)前綴或?qū)ьl、fft、子載波反映射、ifft、并串轉(zhuǎn)換。
23、在一些實(shí)施例中，步驟s5中，ccsk解調(diào)是使用所述基函數(shù)對(duì)scfdm解調(diào)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)；所述相關(guān)解調(diào)采用多元正交調(diào)制的相關(guān)解調(diào)方法。
24、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是：
25、電磁環(huán)境中存在各種窄帶干擾，tdcs可以基于這些干擾信號(hào)進(jìn)行隱蔽通信。ofdm+tdcs系統(tǒng)的通信效率較高，但是面對(duì)環(huán)境中存在掃頻干擾和窄帶噪聲干擾的情況，會(huì)浪費(fèi)資源和容易被檢測(cè)到。本專利技術(shù)提出的scfdm+tdcs方案具有較低的papr，因?yàn)椴粫?huì)占用全部的可用頻段，所以不容易被檢測(cè)到。由于scfdm有三種不同的子載波映射方法，通過實(shí)驗(yàn)證明在帶寬一樣時(shí)，這三種方式的通信性能幾乎一樣，所以提出可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的子載波映射方法去進(jìn)行安全可靠的隱蔽通信。
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1.一種基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S1中，進(jìn)行編碼交織時(shí)采用1/2碼率的卷積編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S2包括如下子步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S21中，采用Welch譜估計(jì)算法計(jì)算環(huán)境譜功率譜密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S22中，選擇平坦幅度成型法產(chǎn)生基函數(shù)幅度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S3包括如下子步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S4中，TDCS發(fā)送信號(hào)輸入SCFDM發(fā)送模塊后的處理依次包括串并轉(zhuǎn)換、FFT、子載波映射、IFFT、插入循環(huán)前
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S4中，所述子載波映射分為集中式頻分復(fù)用和分布式頻分復(fù)用；假設(shè)有Q幀信息，所述集中式頻分復(fù)用和分布式頻分復(fù)用具體如下：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S5中，通過信道后，接收信號(hào)輸入到SCFDM接收模塊后的處理依次包括串并轉(zhuǎn)換、移除循環(huán)前綴或?qū)ьl、FFT、子載波反映射、IFFT、并串轉(zhuǎn)換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCFDM-TDCS系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟S5中，CCSK解調(diào)是使用所述基函數(shù)對(duì)SCFDM解調(diào)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)；所述相關(guān)解調(diào)采用多元正交調(diào)制的相關(guān)解調(diào)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟s1中，進(jìn)行編碼交織時(shí)采用1/2碼率的卷積編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟s2包括如下子步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟s21中，采用welch譜估計(jì)算法計(jì)算環(huán)境譜功率譜密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟s22中，選擇平坦幅度成型法產(chǎn)生基函數(shù)幅度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的可靠隱蔽通信方法，其特征在于，步驟s3包括如下子步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于scfdm-tdcs系統(tǒng)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：茍?chǎng)?/a>，趙峙岳，余浩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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