一種混合可見光信息隱藏信道構造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于光通信技術領域，特別涉及一種混合可見光信息隱藏信道構造方法。
【背景技術】
[0002] 可見光通信是利用熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信 號來傳輸信息的，將高速因特網的電線裝置連接在照明裝置上，插入電源插頭即可使用。
[0003] 多輸入多輸出技術(Multiple-Input Multiple-Output，ΜΙΜΟ)是指在發(fā)射端和接 收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接 收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現多發(fā)多收，在不增加頻 譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢。同 時，還可以一定程度上提高通信的安全性。
[0004] 隱蔽信道是相對于公開信道而言的，公開信道用于傳輸公開的信息，而隱蔽信道 則采用特殊的方式，在公開信道的掩護下，用于傳輸秘密信息。隱蔽信道的重點是對通信本 身的隱藏。
[0005] 在一個數字通信系統或者一個計算機系統中，數據一般都是以字節(jié)為最小單位出 現，因此在數據傳輸、通信中，每次收發(fā)半個字節(jié)的4位二進制數，給數據處理過程帶來了不 少便利。
[0006] 本申請借鑒了無線射頻通信的MMO技術，利用了可見光通信的技術特點，提出了 一種編解碼方法，從而構造了一個混合可見光信息隱藏信道。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種混合可見光信息隱藏信道構造方法。
[0008] 具體步驟為：
[0009] (1)建立一種可見光多選4+1路混合光通信收發(fā)裝置，該裝置包括發(fā)射端和接收 端。發(fā)射端包括發(fā)射控制器、編碼器、發(fā)射時鐘、選頻器、驅動器、光發(fā)射天線組;光發(fā)射天線 組含有η個光發(fā)射天線，每一個光發(fā)射天線都包含發(fā)射濾鏡和LED;接收端包括接收控制器、 解碼器、接收時鐘、分頻器、判決器和光接收天線組;光接收天線組含有η個光接收天線，每 一個光接收天線都包含接收濾鏡和光電接收器;其中，η為大于或者等于5的自然數。
[0010] 發(fā)射控制器分別與編碼器、選頻器和發(fā)射時鐘電連接;光發(fā)射天線組分別與選頻 器和驅動器電連接;驅動器與發(fā)射時鐘電連接。
[0011] 接收控制器分別與解碼器、分頻器和接收時鐘電連接;光接收天線組分別與分頻 器和判決器電連接;判決器與接收時鐘電連接。
[0012] 發(fā)射濾鏡和接收濾鏡都采用帶通濾鏡。帶通濾鏡只能通過某個波長范圍內的光， 帶通濾鏡用于濾除掉這個波長范圍以外的光。光發(fā)射天線和光接收天線的光信號通帶，取 決于所使用的帶通濾鏡的通帶范圍，即取決于帶通濾鏡可通過的光波長范圍。
[0013] 光發(fā)射天線組滿足條件:第1個光發(fā)射天線的光信號通帶包括可見光范圍，第n-m 個、第η個光發(fā)射天線的光信號通帶都是第1個的子集，且第n-m個、第η個的各光發(fā)射天線的 光信號通帶沒有交集。m為小于η且大于O的自然數，且n-m不等于1。
[0014]發(fā)射控制器，用于從外部設備獲取數據，并將獲取的數據按照4位二進制一組進行 分組，再將分組的數據輸出到編碼器；向選頻器發(fā)出選頻指令，選擇當前數據發(fā)送所采用的 光發(fā)射天線;給發(fā)射時鐘發(fā)送驅動時鐘指令，確定發(fā)射端發(fā)送光信號的速度。
[0015] 選頻指令，用于指示選頻器，選擇當前數據發(fā)送應采用的光發(fā)射天線。
[0016] 驅動時鐘指令，用于指示發(fā)射時鐘，驅動光發(fā)射天線發(fā)射光信號應采用的驅動時 鐘周期。
[0017] 發(fā)射時鐘，用于根據驅動時鐘指令，確定發(fā)射端發(fā)送光信號的速度;接收發(fā)射控制 器的驅動時鐘指令，并給驅動器提供驅動光發(fā)射天線發(fā)射光信號的時鐘信號；時鐘信號為 一段占空比為50%的方波信號，方波的頻率根據發(fā)射控制器的驅動時鐘指令決定。
[0018] 編碼器，將一個由發(fā)射控制器輸入的4位二進制數，并編碼成一組5個的4位二進制 數，再輸出這5個4位二進制數。
[0019] 選頻器，用于根據選頻指令，提供選頻序列，并根據選頻序列，在η個光發(fā)射天線中 選擇第1個光發(fā)射天線為第1路通信線路和剩余η-1個光發(fā)射天線中的任意4個光發(fā)射天線 作為通?目的第2路、第3路、第4路、第5路通彳目線路。
[0020] 驅動器，用于根據編碼器輸出的5個4位二進制數的' Γ和'0 '信號，以及選頻器選 擇的5路通信線路，用這5個4位二進制數分別驅動選頻器選擇的5路通信線路上的光發(fā)射天 線，以LED亮度不同的兩種狀態(tài)分別表示"Γ和"0"。
[0021] 驅動器，將編碼器輸出的一組5個4位二進制數，分別用于驅動由選頻器選擇的5路 光發(fā)射天線;在用每個由編碼器輸入的4位二進制數驅動光發(fā)射天線時，根據發(fā)射時鐘提供 的時鐘信號，將這個4位二進制數按照自左到右的順序，每一個時鐘周期輸出一位，依次用 于驅動LED。
[0022] 驅動器，驅動LED用亮度不同的兩種狀態(tài)分別表示"Γ和"0"，同時還要保證驅動 LED發(fā)出的光信號的光強度還滿足:對于5路通信線路在發(fā)射端的5個發(fā)射天線發(fā)出的光信 號"Γ在到達接收端時的光強度保持一致，發(fā)出的光信號"0"在到達接收端時的光強度也保 持一致。
[0023]光發(fā)射天線，用于在驅動器控制下，用LED亮度不同的兩種狀態(tài)變化，產生光信號， 并經過發(fā)射濾鏡過濾后，以某一個波長范圍的光信號發(fā)送出去。
[0024]光接收天線，用于接收來自發(fā)射端發(fā)出的光信號。
[0025] 光接收天線組滿足條件:每個光接收天線的光信號通帶都不同。第1個光接收天線 的光信號通帶包括可見光范圍，第n-m個、第η個光接收天線的光信號通帶都是第1個的子 集，且第n-m個、第η個的各光接收天線的光信號通帶沒有交集。同時，第1個光接收天線的光 信號通帶，又是第1個發(fā)射濾鏡光信號通帶的子集，第n-m個光接收天線的光信號通帶，又是 第n-m個發(fā)射濾鏡信號通帶的子集，第η個光接收天線的光信號通帶，又是第η個發(fā)射濾鏡光 信號通帶的子集。
[0026] 分頻器，用于根據分頻指令提供選頻序列，并根據選頻序列，在η個光接收天線中 選擇第1個光接收天線為第1路通信線路和剩余η-1個光接收天線中的任意4個光接收天線 作為通信的第2路、第3路、第4路、第5路通信線路。使得接收端選用的5個光接收天線所覆蓋 的光信號通帶能分別與5個光發(fā)射天線的光信號通帶對應。接收端的第1路通信線路的光接 收天線能接收到發(fā)射端的第1路、第2路、第3路、第4路、第5路通信線路的5個光發(fā)射天線發(fā) 送的光信號。接收端的第2路通信線路的光接收天線的能接收到發(fā)射端的第1路、第2路通信 線路的2個光發(fā)射天線發(fā)送的光信號。接收端的第3路通信線路的光接收天線的能接收到發(fā) 射端的第1路、第3路通信線路的2個光發(fā)射天線發(fā)送的光信號。接收端的第4路通信線路的 光接收天線的能接收到發(fā)射端的第1路、第4路通信線路的2個光發(fā)射天線發(fā)送的光信號。接 收端的第5路通信線路的光接收天線的能接收到發(fā)射端的第1路、第5路通信線路的2個光發(fā) 射天線發(fā)送的光信號。
[0027] 光電接收器，用于接收經接收濾鏡過濾后的光信號，并轉換成模擬電信號輸出。
[0028] 接收時鐘，用于根據判決時鐘指令，給判決器提供對光電接收器輸出的電信號進 行采樣判決的判決時鐘信號。在發(fā)射端和接收端同步前，為判決器提供接收時鐘可以達到 的最快的時鐘；當同步完成之后，根據接收控制器的時鐘指令，為判決器提供判決時鐘。
[0029] 判決器，用于接收光電接收器輸出的模擬電信號，并轉換為數字信號輸出，對于每 個光電接收器，都可以在每一個接收時鐘周期，輸出一個判決的數字信號。
[0030] 解碼器，用于將判決器輸出的數字信號還原成一組5個的4位數，并將該5個的4位 數解碼成一個4位二進制數，并輸出。
[0031] 接收控制器，用于將解碼器的輸出還原成原數據，并將接收并還原出的原數據輸 出到外部設備;給接收時鐘提供判決時鐘指令，給分頻器輸出分頻指令。
[0032] 判決時鐘指令，用于指示接收時鐘，確定判決器采樣判決輸出