[發(fā)明專利]一種基于陣列定向的聲隱蔽通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710540588.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN107453821B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周小平;黃清華;苗永春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門聲戎科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B11/00
• 分類號(hào): H04B11/00;H04L29/06
• 代理公司: 廈門致群財(cái)富專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35224
• 代理人: 劉兆慶;陸慶紅

本發(fā)明公開了一種基于陣列定向的聲隱蔽通信方法，包括以下步驟：(1)首先發(fā)送端和接收端通過陣列進(jìn)行互定位方位，實(shí)現(xiàn)相互的信息交互；(2)發(fā)送端和接收端交換方位信息后，發(fā)送端以參量陣的方式實(shí)現(xiàn)定向信息發(fā)送，接收端以的方式實(shí)現(xiàn)定向的信息接收；(3)接收端接收到信息后，對(duì)得到的差頻信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)處理，即可以獲得所需要的信息進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明將方位估計(jì)、參量陣發(fā)送、陣列接收等技術(shù)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)通信，方法簡(jiǎn)單易行，可以大大提高定向接收的能力，實(shí)現(xiàn)抵抗環(huán)境噪聲的能力，能夠較好的實(shí)現(xiàn)通信質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)空間區(qū)域的隱蔽傳輸。可以廣泛的應(yīng)用于無線、水聲等強(qiáng)噪聲環(huán)境與空間隱蔽的場(chǎng)合，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聲通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于陣列定向的聲隱蔽通信方法。

背景技術(shù)

無線使用環(huán)境和水聲使用環(huán)境的一些特點(diǎn)決定了聲通信的復(fù)雜性，比如無線中的強(qiáng)噪聲場(chǎng)合，水聲海洋中的高噪聲背景，很強(qiáng)的多途干擾，通信速率較低并且?guī)捰邢?。人們不斷在努力尋找更適合強(qiáng)噪聲環(huán)境的通信方法，以FSK(頻移鍵控)為代表的早期非相干調(diào)制技術(shù)，性能穩(wěn)健但其數(shù)據(jù)傳輸率較低，無法實(shí)現(xiàn)高速通信；相干調(diào)制技術(shù)很大程度地提高了數(shù)據(jù)率，但是由于其易受信道的影響，定向接收能力較差，實(shí)現(xiàn)低誤碼率需要復(fù)雜的設(shè)備平臺(tái)，并且?guī)捓寐实汀?/p>

另外由于聲波在水中或其他環(huán)境中具有開放性，因此容易被敵對(duì)方截獲、干擾或欺騙，探索聲隱蔽技術(shù)十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于陣列定向的聲隱蔽通信方法，其適用于強(qiáng)噪聲環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)空間位置隱藏。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于陣列定向的聲隱蔽通信方法，包括以下步驟：

(1)首先發(fā)送端和接收端通過陣列進(jìn)行互定位方位，實(shí)現(xiàn)相互的信息交互；

(2)發(fā)送端和接收端交換方位信息后，發(fā)送端以參量陣的方式實(shí)現(xiàn)定向信息發(fā)送，接收端以陣列波束形成的方式實(shí)現(xiàn)定向的信息接收；

(3)接收端接收到信息后，對(duì)得到的差頻信號(hào)進(jìn)行恢復(fù)處理，即可以獲得所需要的信息進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中互定位方位的方法為：發(fā)送端發(fā)送一個(gè)接收端頻率范圍內(nèi)的樣本信號(hào)，接收端通過陣列定位算法，定位出發(fā)送端的方位；同時(shí)接收端通過通信的方式或者互發(fā)一次樣本信號(hào)的方式，通知發(fā)送端其方位。

優(yōu)選地，所述樣本信號(hào)為偽隨機(jī)序列或LFM信號(hào)，接收端通過陣列信號(hào)處理，進(jìn)行DOA算法或者方位估計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)發(fā)送端的方位估計(jì)。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中參量陣的方式發(fā)送信號(hào)為：首先產(chǎn)生二進(jìn)制序列，經(jīng)過比特交織與編碼，再通過符號(hào)映射生成對(duì)應(yīng)的待發(fā)送復(fù)數(shù)信息序列，用單邊帶調(diào)制，將調(diào)制后的信號(hào)和載波信號(hào)作為參量陣的發(fā)射的原頻信號(hào)，發(fā)送端利用參量陣發(fā)射信號(hào)。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中接收端接收到信息后，提取獲取的差頻分量、解調(diào)比特交織與編碼，信息得到恢復(fù)，即可以獲得所需要的信息進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明將方位估計(jì)、參量陣發(fā)送、陣列接收等技術(shù)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)通信，方法簡(jiǎn)單易行，可以大大提高定向接收的能力，實(shí)現(xiàn)抵抗環(huán)境噪聲的能力。能夠較好的實(shí)現(xiàn)通信質(zhì)量，并且參量陣可以在小尺寸下獲得高的指向性波束，實(shí)現(xiàn)空間區(qū)域的隱蔽傳輸?？梢詮V泛的應(yīng)用于無線、水聲等強(qiáng)噪聲環(huán)境與空間隱蔽的場(chǎng)合，具有良好的應(yīng)用前景。同時(shí)在無線組網(wǎng)領(lǐng)域的節(jié)點(diǎn)相對(duì)位置固定或者方向固定，或者在水聲領(lǐng)域的海床基或者海底節(jié)點(diǎn)固定或者相對(duì)位置固定的場(chǎng)合，都有重要的應(yīng)用價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)信息的空間位置隱藏。

附圖說明

圖1為本發(fā)明通信方法的流程圖。

圖2為基于陣列的互定位與信息握手過程。