[發明專利]一種偽裝聲通信的調制與解調方法有效
| 申請號： | 201710002090.1 | 申請日： | 2017-01-03 |
| 公開（公告）號： | CN108270492B | 公開（公告）日： | 2020-11-06 |
| 發明（設計）人： | 楊少凡;郭中源;郭圣明;賈寧;黃建純;馬力 | 申請（專利權）人： | 中國科學院聲學研究所 |
| 主分類號： | H04B11/00 | 分類號： | H04B11/00;H04B13/02;H04B1/7073 |
| 代理公司： | 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472 | 代理人： | 王宇楊;楊青 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 偽裝 通信 調制 解調 方法 | ||
本發明涉及一種偽裝聲通信的調制方法，包括：對載體音頻信號進行分幀處理，得到多幀數據；對各幀數據做DFT變換，得到頻譜系數；結合擴頻碼對頻譜系數做擴頻調制，得到擴頻調制后的頻譜系數；對擴頻調制后的頻譜系數通過IDFT變換到時域，然后再做加窗處理，最后按分幀規則重新組合每幀時域信號，合成攜帶信息的音頻信號后發射。本發明還涉及一種偽裝聲通信的解調方法，包括：接收端對所接收的信號進行采樣，然后對采樣所得到的信號進行時間同步與信道均衡；截取含有信息的數據片段，然后進行分幀；對分幀后所得到的各幀信號做DFT變換，得到各幀信號的頻譜系數；用擴頻碼與頻譜系數作相關處理，得到相關解碼結果。
技術領域
本發明涉及聲通信領域，特別涉及一種偽裝聲通信的調制與解調方法。
背景技術
在水下聲信道中，聲通信能夠實現潛艇、AUV/UUV、水下通信網絡設備等水下節點之間以及與水面艦船與水下節點設備之間的通信。然而聲波在水中具有開放性，傳統隱蔽水下聲通信方法大多采用降低發射信號功率并將通信信號設計為類似噪聲形式，但若截獲設備距離聲源小于一定的距離，聲源仍將暴露，該方法將失去隱蔽性。
在空氣聲信道中，以信息隱藏方式在載體音頻信號中傳遞信息可以實現音樂/影視作品版權保護、廣播監控、拷貝控制等，然而現有信息隱藏方法存在可靠性差、信息容量小、抗多徑信道干擾性能差的缺點。
發明內容
本發明的目的在于克服現有信息隱藏方法存在可靠性差、信息容量小、抗多徑信道干擾性能差的缺點，從而提供一種通信隱蔽性高、抗信道干擾能力強的調制與解調方法。
為了實現上述目的，本發明提供了一種偽裝聲通信的調制方法，包括：
步驟101、對載體音頻信號進行分幀處理，得到多幀數據；
步驟102、對步驟101所得到的各幀數據做DFT變換，得到頻譜系數；
步驟103、結合擴頻碼對步驟102得到的頻譜系數做擴頻調制，得到擴頻調制后的頻譜系數；
步驟104、對步驟103得到的擴頻調制后的頻譜系數通過IDFT變換到時域，然后再做加窗處理，最后按分幀規則重新組合每幀時域信號，合成攜帶信息的音頻信號后發射。
上述技術方案中，在步驟101中，采用重疊分幀的方式或無重疊分幀的方式對載體音頻信號進行分幀處理。
上述技術方案中，在步驟103中，采用調幅或調相的方式對頻譜系數做擴頻調制。
上述技術方案中，采用調幅的方式對頻譜系數做擴頻調制，其表達式為：
或Yi(k)＝Xi(k)·(1+bi·δi(k)·ω(k))；
其中，Yi(k)為擴頻調制后的頻譜系數；Xi(k)為擴頻調制前的頻譜系數；δi(k)表示調幅因子，用來度量Yi(k)相比Xi(k)幅度的改變量；ω(k)表示擴頻碼；bi∈{±1}表示第i幀數據攜帶的信息。
上述技術方案中，采用調相的方式對頻譜系數做擴頻調制，其表達式為：
其中，Yi(k)為擴頻調制后的頻譜系數；Xi(k)為擴頻調制前的頻譜系數；λi(k)表示調相因子，用來度量Yi(k)相比Xi(k)相位的改變量；ω(k)表示擴頻碼。
本發明還提供了一種偽裝聲通信的解調方法，用于對偽裝聲通信的調制方法所生成的信號進行解調；該方法包括：
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