[發明專利]一種基于混沌擴頻通信的無人機測控鏈路加密、解密方法

在審

• 申請號: 201910568358.7
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN112152771A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 羅婧;曹家華
• 申請（專利權）人: 海鷹航空通用裝備有限責任公司
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04W12/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于混沌擴頻通信的無人機測控鏈路加密、解密方法，屬于無線數字通信領域。機載測控終端將收到的有效信息進行信道編碼后與預設的混沌序列進行擴頻加密，擴頻后的基帶信號經過調制、數模轉換，形成高頻混沌擴頻信號，通過無線鏈路傳輸至空域；地面測控站接收高頻混沌擴頻信號，先進行模數轉換、解調、濾波形成數字基帶混沌擴頻信號，然后經過與混沌序列的解擴運算對數字基帶混沌擴頻信號進行解擴解密，通過判決與信道譯碼，最終得到真實有效的信息。本發明提升了無人機測控鏈路的復雜度和保密性。

技術領域

本發明涉及一種基于混沌擴頻通信的無人機測控鏈路加密、解密方法，屬于無線數字通信領域。

背景技術

隨著無人機的持續迅速發展與其在軍事和工業上日漸廣泛的應用，對作為無人機信息交互核心的測控系統提出了更高的要求。擴頻通信系統具有抗干擾性能好、選擇性尋址能力強、保密性能強、高分辨率測距能力強等優點。而擴頻系統所使用的擴頻序列的性能直接影響到系統的性能，因此選用的擴頻序列成為擴頻通信系統的關鍵所在。

混沌現象是指在非線性動態系統中出現的類隨機而又確定的特殊過程。這種過程非周期、不收斂、非相關、數量眾多但有界。相比于傳統的擴頻通信系統，基于混沌序列的擴頻通信系統擁有很多的優勢。

首先，混沌擴頻通信系統具有近似理想的自相關和互相關特性。混沌序列具有非周期性和良好的寬帶偽噪聲特性，其良好的平衡特性和游程特性以及較理想的線性復雜度，保證了其擁有近似理想的自相關和互相關特性。

其次，混沌擴頻通信系統具有高復雜度和保密性。混沌映射是一種強非線性系統，混沌序列具有非周期性、極高的復雜度和偽噪聲性，提高了傳輸過程中的安全性，竊聽者即使搜索分析了大量序列可能的合集，仍舊無法分析其中的關聯性，且在無數次的迭代后，竊聽者任何微小的誤差均會導致最終結果呈指數級的誤差，大大降低了截獲率。

傳統的無人機加密方法通常有兩種，一種為引入外置加密機。該方式通過在無線鏈路接收端與發射端均同時引入獨立的硬件設備--收發加密機，對傳輸的圖像、數據等進行加解密操作。外置加密機需考慮加密機自身的尺寸、重量、功耗、接口對無人機平臺的影響。且加密機通常需要特殊定制價格昂貴，提高了無人機的成本。

一種為基于AES、SM2等加密標準的通用算法，該種方法通過對測控設備引入AES、SM2等通用的軟件加密算法設計來實現無線鏈路的加解密。AES、SM2等加解密方式采用的加密算法、原理及公式均為全球通用的標準，其加密性能并不強，易被第三方截獲。

發明內容

本發明需解決技術問題是提供一種高效、簡化、低功耗、低成本、抗截獲性強的無人機鏈路加密、解密方法。

為解決上述問題，本發明提出了一種基于混沌擴頻通信的無人機測控鏈路加密、解密方法。

一種基于混沌擴頻通信的無人機測控鏈路加密、解密方法，其特征在于：

機載測控終端將收到的有效信息進行信道編碼后與預設的混沌序列進行擴頻加密，擴頻后的基帶信號經過調制、數模轉換，形成高頻混沌擴頻信號，通過無線鏈路傳輸至空域；

地面測控站接收高頻混沌擴頻信號，先進行模數轉換、解調、濾波形成數字基帶混沌擴頻信號，然后經過與混沌序列的解擴運算對數字基帶混沌擴頻信號進行解擴解密，通過判決與信道譯碼，最終得到真實有效的信息。

有益效果

本發明的目的是為解決無人機測控鏈路在信息傳輸過程中被第三方截獲、欺騙、干擾和竊聽等安全問題。本發明提出一種基于混沌擴頻通信的無人機測控鏈路加密、解密方法，該方法將混沌擴頻通信引入無人機測控鏈路中，通過混沌擴頻通信高復雜度和抗截獲性來提升無人機測控鏈路的保密性，提高無線鏈路傳輸過程中的安全性。

附圖說明