[發明專利]一種基于多維星座旋轉的物理層加密方法

在審

• 申請號: 201810178650.3
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108574574A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 李為;雷菁;魯信金;李小倩;王思鑫;黃英;李二保
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L27/26;H04L25/02
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

1.一種基于多維星座旋轉的物理層加密方法，應用于OFDM系統中，其特征在于，包括以下步驟：

(S1)提取等效信道相位：合法的通信節點雙方相互發送探測信號，同時接收對方發來的信息；通信節點雙方分別將自身接收到的信息與自身發送的隨機探測信號進行點乘，提取出點乘后的信息相位即為各通信節點的等效信道相位；

(S2)發送端加密：發送端對傳輸數據信息進行串并操作，將串行的碼元序列變為b比特為一路的并行碼元序列；分別將每一路碼元序列映射到N維空間上的一個坐標點上，設S表示星座點坐標集合，N取大于等于3的整數，b取大于等于2的自然數；根據利用笛卡爾坐標與極坐標之間的轉換關系，將星座點坐標轉換為極坐標形式；利用發送端節點的等效信道相位作為密鑰，對極坐標形式的星座點進行加密；

(S3)將所述步驟(S2)中加密后的星座點進行I/Q變換和IDFT變換，再經并串處理后用于向接收端發送；

(S4)接收端解密：接收端節點收到待解密的數據信息，首先進行I/Q變換和離散傅里葉逆變換，然后利用步驟(S1)中接收端節點的等效信道相位作為密鑰，對I/Q變換和離散傅里葉逆變換的數據信息進行解密，獲得解密后的數據信息，進一步將解密后的數據信息轉換為笛卡爾坐標系下的星座點坐標集合

(S5)根據最小距離判決法進行解映射：分別計算集合中每一個星座點到步驟(S2)所述集合S中所有星座點的距離，選出與點距離最小的S中的星座點；根據發送端的S中星座點與每b比特的N維映射關系進行解調，恢復出發送端發送的二進制數據信號。