【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及語義通信安全，尤其涉及一種基于協作干擾的語義通信系統。
技術介紹
1、隨著無線通信技術的不斷發展，語義通信因其高效的帶寬利用率和對信道不完美性的魯棒性，成為下一代通信系統的研究熱點。然而，語義通信無線信道的傳輸方式在語義信息傳輸過程中也帶來了安全問題。現有語義通信技術對語義信息傳輸過程中的防護主要依賴于對所需傳輸語義信息進行加密或信道編碼技術處理來保護所需傳輸語義信息。然而，這種方法在面對竊聽者竊聽時，該方法難以有效抵御竊聽者的攻擊。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種基于協作干擾的語義通信系統，通過協作干擾的方式，在待發送語義信息發送時加入對抗干擾噪聲，使得主信道中同時存在待發送語義信息和對抗干擾噪聲，通過對抗干擾噪聲混淆竊聽者使得竊聽者難以直接獲取到待發送語義信息，提高了語義信息通過無線信道傳輸的安全性和傳輸可靠性。
2、本專利技術一實施例提供一種基于協作干擾的語義通信系統，包括：信號發送端、信號接收端和協作干擾機；
3、所述信號發送端，用于獲取待發送語義信息，并將所述待發送語義信息通過主信道發送至信號接收端；其中，所述主信道為信號發送端與信號接收端間的無線信道；
4、所述協作干擾機，用于在獲取待發送語義信息時生成對抗干擾噪聲，并在信號發送端將所述待發送語義信息通過主信道發送至信號接收端時，將所述對抗干擾噪聲通過主信道發送至信號接收端；
5、所述信號接收端，用于接收包含所述待發送語義信息和所述對抗干擾噪聲的混
6、進一步地，所述信號發送端包括第一編碼器；
7、所述獲取待發送語義信息，并將所述待發送語義信息通過主信道發送至信號接收端，包括：
8、獲取待發送語義信息；
9、將所述待發送語義信息輸入第一編碼器，以使所述第一編碼器輸出待發送語義編碼信號；
10、將所述待發送語義編碼信號通過主信道發送至信號接收端。
11、進一步地，所述協作干擾機包括第二編碼器；
12、所述在獲取待發送語義信息時生成對抗干擾噪聲，包括：
13、在獲取待發送語義信息時獲取隨機噪聲；
14、將所述隨機噪聲輸入第二編碼器，以使所述第二編碼器輸出對抗干擾噪聲。
15、進一步地，所述信號接收端包括第一解碼器和去噪器；
16、所述根據所述混合信號提取與待發送語義信息對應的待接收語義信息，包括：
17、將所述混合信號輸入去噪器，以使所述去噪器輸出與待發送語義編碼信號對應的待接收語義編碼信號；
18、將所述待接收語義編碼信號輸入第一解碼器，以使所述第一解碼器輸出待接收語義信息。
19、進一步地，所述第一編碼器和第一解碼器的構建，包括：
20、獲取語義信息訓練樣本集；其中，所述語義信息訓練樣本集包括若干語義信息樣本；
21、構建初始的第一編碼器和初始的第一解碼器；
22、以所述語義信息樣本為初始的第一編碼器的輸入，以使所述初始的第一編碼器輸出語義編碼信號樣本，以語義編碼信號樣本為初始的第一解碼器的輸入，以使所述初始的第一解碼器輸出語義信息樣本對應的語義信息預測樣本，對初始的第一編碼器和初始的第一解碼器進行聯合訓練，直至初始的第一編碼器和初始的第一解碼器的第一聯合損失函數最小時，生成第一編碼器和第一解碼器；其中，在每一聯合訓練過程中，根據語義信息樣本和語義信息樣本對應的語義信息預測樣本確定當前聯合訓練的損失。
23、進一步地，所述語義通信系統，還包括：竊聽模擬機；
24、所述竊聽模擬機，用于獲取所述混合信號，并根據所述混合信號輸出竊聽模擬信號。
25、進一步地，所述竊聽模擬機包括第二解碼器；
26、所述并根據所述混合信號輸出竊聽模擬信號，包括：
27、將所述混合信號輸入第二解碼器，以使所述第二解碼器輸出竊聽模擬信號。
28、進一步地，所述第二編碼器和去噪器的構建，包括：
29、凍結第一編碼器的編碼器參數和第二解碼器的解碼器參數；
30、獲取語義信息訓練樣本集和隨機噪聲樣本；
31、構建初始的第二編碼器和初始的去噪器；
32、以隨機噪聲樣本為初始的第二編碼器的輸入，以隨機噪聲樣本對應的對抗干擾噪聲預測樣本為初始的第二編碼器的輸出，以語義信息樣本和對抗干擾噪聲預測樣本構建的混合信號樣本為初始的去噪器的輸入，以語義信息樣本對應的語義編碼預測信號為輸出，以混合信號樣本為第二解碼器的輸入，以第二解碼器的竊聽模擬預測信號為輸出，對初始的第二編碼器和初始的去噪器進行聯合對抗訓練，直至初始的第二編碼器和初始的去噪器的第二聯合損失函數最小時，生成第二編碼器和去噪器。
33、進一步地，在對初始的第二編碼器和初始的去噪器進行聯合對抗訓練時，根據竊聽模擬預測信號、語義編碼預測信號和語義信息樣本對初始的第二編碼器的編碼器參數和初始的去噪器的去噪參數進行調整。
34、進一步地，所述待發送語義信息和所述對抗干擾噪聲以相同頻率發送至信號接收端。
35、通過實施本專利技術具有如下有益效果：
36、本專利技術提供了一種基于協作干擾的語義通信系統，該語義通信系統包括信號發送端、信號接收端和協作干擾機；通過信號發送端獲取待發送語義信息后，將該待發送語義信息通過主信道發送到信號接收端；在信號發送端獲取待發送語義信息的同時，協作干擾機生成對抗干擾噪聲，并在信號發送端將所述待發送語義信息通過主信道發送至信號接收端時，將該對抗干擾噪聲通過主信道發送到信號接收端；在信號接收端接收包含所述待發送語義信息和所述對抗干擾噪聲的混合信號時，再對混合信號中與待發送語義信息對應的待接收語義信息。通過協作干擾的方式，在待發送語義信息發送時加入對抗干擾噪聲，使得主信道中同時存在待發送語義信息和對抗干擾噪聲，通過對抗干擾噪聲混淆竊聽者使得竊聽者難以直接獲取到待發送語義信息，提高了語義信息通過無線信道傳輸的安全性和傳輸可靠性。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，包括：信號發送端、信號接收端和協作干擾機；
2.如權利要求1所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述信號發送端包括第一編碼器；
3.如權利要求2所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述協作干擾機包括第二編碼器；
4.如權利要求3所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述信號接收端包括第一解碼器和去噪器；
5.如權利要求4所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述第一編碼器和第一解碼器的構建，包括：
6.如權利要求5所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述語義通信系統，還包括：竊聽模擬機；
7.如權利要求6所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述竊聽模擬機包括第二解碼器；
8.如權利要求7所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述第二編碼器和去噪器的構建，包括：
9.如權利要求8所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，在對初始的第二編碼器和
10.如權利要求1所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述待發送語義信息和所述對抗干擾噪聲以相同頻率發送至信號接收端。
...【技術特征摘要】
1.一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，包括：信號發送端、信號接收端和協作干擾機；
2.如權利要求1所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述信號發送端包括第一編碼器；
3.如權利要求2所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述協作干擾機包括第二編碼器；
4.如權利要求3所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述信號接收端包括第一解碼器和去噪器；
5.如權利要求4所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述第一編碼器和第一解碼器的構建，包括：
6.如權利要求5所述的一種基于協作干擾的語義通信系統，其特征在于，所述語義通信系統...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫穎，楊曉東，
申請(專利權)人：廣東電網有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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