基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法
【專利摘要】基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，涉及保密通信【技術(shù)領(lǐng)域】。它是為了提高基于四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的保密通信系統(tǒng)的安全性能，以及解決當(dāng)非目的接收機已知發(fā)射機采用的是四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換進行信號加密時采用逐一掃描來破解加密信號的安全隱患。其信號發(fā)射過程：輸入數(shù)據(jù)進行基帶映射、串/并轉(zhuǎn)換、N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換、并/串轉(zhuǎn)換、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、上變頻處理后發(fā)射至信道；其信號接收過程：將接收信號進行下變頻、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、串/并轉(zhuǎn)換、N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉逆變換、并/串轉(zhuǎn)換、基帶解映射后獲得原始信號輸出。本發(fā)明適用于保密通信。
【專利說明】基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及保密通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾十年來，隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線信息傳輸和交換在人們的日常生活中所體現(xiàn)的價值越來越明顯，但是由于無線通信其固有的開放性，無線通信信息被非法截取的實例時有發(fā)生，而通信過程中數(shù)據(jù)失密會造成嚴(yán)重后果(如金融信息、軍事情報等)，所以數(shù)據(jù)保密成為十分重要的問題。
[0003]傳統(tǒng)的通信信號抗截獲手段有包括直接序列擴頻、跳頻、跳時及混合擴頻等在內(nèi)的擴頻技術(shù)和信號變換等手段。然而近年來針對這些傳統(tǒng)的技術(shù)的截獲手段已經(jīng)取得了較大的提高。傳統(tǒng)技術(shù)手段在當(dāng)今信息速率高速化的場景下對信息的保密保護能力已遠遠不能滿足用戶的需求。
[0004]申請?zhí)枮?00810063871.2，名稱為《一種基于四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的通信保密和解密方法》的專利申請中，在非目的接收機己知發(fā)射機采用的是四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換進行信號加密情況下就可以通過對加密參數(shù)進行逐一掃描來破解加密信號，從而獲得真實信號。很明顯，僅僅依靠四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的變換階數(shù)作為保密參數(shù)的保密性能是遠遠不夠的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了提高基于四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換的保密通信系統(tǒng)的安全性能，以及解決當(dāng)非目的接收機已知發(fā)射機采用的是四項加權(quán)分?jǐn)?shù)傅立葉變換進行信號加密時采用逐一掃描來破解加密信號的安全隱患，從而提供一種基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法。
[0006]基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，其特征在于，
[0007]它的信號發(fā)射過程:
[0008]步驟一、將輸入數(shù)據(jù)進行基帶映射，獲得調(diào)制結(jié)果；
[0009]步驟二、將步驟一獲得的調(diào)制結(jié)果進行串/并轉(zhuǎn)換，獲得N路并行信號；
[0010]步驟三、將步驟二獲得的N路并行信號分別進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換，獲得N路M倍變換結(jié)果；N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的變換系數(shù)受加密參數(shù)選擇；
[0011]步驟四、將步驟三獲得的N路M倍變換結(jié)果進行并/串轉(zhuǎn)換，獲得一路長度為N*M的串行信號；
[0012]步驟五、將步驟四獲得的一路長度為N*M的串行信號進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得模擬信號;
[0013]步驟六、將步驟五獲得的模擬信號進行上變頻處理，并將上變頻處理后的信號發(fā)射至信道；[0014]它的信號接收過程:
[0015]步驟七、接收端將接收到的信號進行下變頻處理，獲得下變頻處理后的信號；
[0016]步驟八、將步驟七獲得的處理后的信號進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得數(shù)字信號；
[0017]步驟九、將步驟八獲得的數(shù)字信號進行串/并轉(zhuǎn)換，獲得每一路長度均為M的N路并行信號；
[0018]步驟十、將步驟九獲得的每一路長度均為M的N路并行信號進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉逆變換，獲得N路變換結(jié)果；N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的變換系數(shù)受加密參數(shù)選擇；
[0019]步驟十一、將步驟十獲得的N路變換結(jié)果進行并/串轉(zhuǎn)換，獲得一路串行信號；
[0020]步驟十二、將步驟十一獲得的一路串行信號進行基帶解映射，獲得原始數(shù)據(jù)后輸出。
[0021]步驟三中N路并行信號分別進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換方法為:
[0022]步驟1、將原始輸入序列Xtl經(jīng)序列反轉(zhuǎn)后獲得N路并行反轉(zhuǎn)序列X2,
[0023]步驟2、將原始輸入序列Xtl經(jīng)傅里葉變換后獲得N路并行傅里葉變換信號X1,
[0024]步驟3、將步驟2中的N路并行傅里葉變換信號X1經(jīng)序列反轉(zhuǎn)后獲得N路并行傅里葉變換反轉(zhuǎn)信號X3 ；
[0025]步驟4、將步驟I至步驟3中得到的序列\(zhòng)、X1^ X2和X3分別利用偽隨機碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的4組不同的擴頻碼序列PR、PR、PN2和PN3通過公式:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，其特征在于， 它的信號發(fā)射過程: 步驟一、將輸入數(shù)據(jù)進行基帶映射，獲得調(diào)制結(jié)果； 步驟二、將步驟一獲得的調(diào)制結(jié)果進行串/并轉(zhuǎn)換，獲得N路并行信號； 步驟三、將步驟二獲得的N路并行信號分別進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換，獲得N路M倍變換結(jié)果；N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的變換系數(shù)受加密參數(shù)選擇； 步驟四、將步驟三獲得的N路M倍變換結(jié)果進行并/串轉(zhuǎn)換，獲得一路長度為N*M的串行信號； 步驟五、將步驟四獲得的一路長度為N*M的串行信號進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，獲得模擬信號；步驟六、將步驟五獲得的模擬信號進行上變頻處理，并將上變頻處理后的信號發(fā)射至信道； 它的信號接收過程: 步驟七、接收端將接收到的信號進行下變頻處理，獲得下變頻處理后的信號； 步驟八、將步驟七獲得的處理后的信號進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得數(shù)字信號； 步驟九、將步驟八獲得的 數(shù)字信號進行串/并轉(zhuǎn)換，獲得每一路長度均為M的N路并行信號; 步驟十、將步驟九獲得的每一路長度均為M的N路并行信號進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉逆變換，獲得N路變換結(jié)果；N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的變換系數(shù)受加密參數(shù)選擇； 步驟十一、將步驟十獲得的N路變換結(jié)果進行并/串轉(zhuǎn)換，獲得一路串行信號； 步驟十二、將步驟十一獲得的一路串行信號進行基帶解映射，獲得原始數(shù)據(jù)后輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，其特征在于步驟三中N路并行信號分別進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換方法為: 步驟1、將原始輸入序列Xtl經(jīng)序列反轉(zhuǎn)后獲得N路并行反轉(zhuǎn)序列X2, 步驟2、將原始輸入序列Xtl經(jīng)傅里葉變換后獲得N路并行傅里葉變換信號X1, 步驟3、將步驟2中的N路并行傅里葉變換信號X1經(jīng)序列反轉(zhuǎn)后獲得N路并行傅里葉變換反轉(zhuǎn)信號X3 ; 步驟4、將步驟I至步驟3中得到的序列\(zhòng)、X1, X2和X3分別利用偽隨機碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的4組不同的擴頻碼序列PR、PR、PN2和PN3通過公式: X:PN0* X0;
XI= PN1 * X1.,
X2= PN2* X2;
X = PN, -.:= ΛΛ ； 擴頻得到4個N*M信息矩陣X。、X1,交2和交3;步驟5、將步驟4得到的信息矩陣X X1,交2和X分別采用不同的加權(quán)系數(shù)進行加權(quán)后并相加得到數(shù)據(jù)長度為N*M的變換后待發(fā)送數(shù)據(jù)塊
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，其特征在于步驟十中將每一路長度均為M的N路并行信號進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉逆變換的方法是: 步驟A、原始輸入長度為N*M的序列Stl分別利用隨機碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的相同偽隨機碼序列戸▽,,、PN1,戶#2和戶#3通過公式:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，其特征在于步驟三中，對N路并行信號分別進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉逆變換中，擴頻采用的擴頻碼由偽隨機碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉變換的多序列聯(lián)合擴頻保密通信方法，其特征在于步驟十中，對N路并行信號進行N點多序列M倍擴頻加權(quán)分?jǐn)?shù)傅里葉逆變換中，解擴頻 采用的偽隨機碼由偽隨機碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生。
【文檔編號】H04L9/18GK103746803SQ201410022862
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】沙學(xué)軍, 房宵杰, 梅林 , 王焜, 李勇 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)