[發明專利]一種基于小波分析的偽裝通信方法

有效

• 申請號: 201911086802.8
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110739984B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 吳游;張泳翔;金龍;李垣江
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H04B1/7176
• 分類號: H04B1/7176;H04B1/719
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

一種基于小波分析的偽裝通信方法，包括如下步驟：步驟1，對無線通信環境特性進行定義，對其進行定性、定量的描述表征，并建立描述無線通信環境的數學模型；步驟2，根據所提取的信號特征參數，通過變換域分析、統計學理論定量的分析偽裝信號這個局部和無線通信環境整體之間的相似性關系，利用信息的冗余將偽裝信號淹沒在電磁環境中隱藏，達到接收端被合法吸收方有效接受；步驟3，設定相似度邊界，制定信號相似度度量標準；步驟4，根據無線通信環境中的背景信號，調制偽裝信號。

技術領域

本發明屬于移動通信技術領域，具體涉及一種基于小波分析的偽裝通信方法。

背景技術

隱蔽通信作為不會引起敵方發現和破解欲望的通信技術成為解決保密通信的重要課題之一。加密通信技術能夠保護通信內容不被非法接收者理解；而隱蔽通信不僅可以保護通信內容，更重要的是隱藏通信事件的發生或者通信信息傳遞的途徑，使得非通信接收者感覺不到通信的存在。秘密信息通過加密，又通過隱蔽通信，又增加一層保護。實現隱蔽通信的方式很多，常用的手段是信息隱藏技術，信息隱藏就是將秘密信息隱藏在普通的信息之中而不露破綻。根據隱藏信息的載體不同，可以分在圖像、視頻、聲音、文本等載體中的隱藏信息。信息隱藏利用人類感官系統對某些細節的不敏感性，對載體做某些微小變動，而不會引起觀察者的發覺；載體的改動不能太大，其所能隱藏的信息量是有限的，基于載體的隱蔽信道有限的信道容量隨著秘密信息信息量的需求的日益增加成為信息隱藏技術發展的瓶頸。

目前世界上發展最快的信息交換渠道就是無線通信網絡，無線通信網絡是計算機技術與無線通訊技術兩者結合的產物，通過無線信號進行數據通信，實現移動通信交換信息。無線通信網在空中依靠電磁波來傳遞信號，所以信號容易被捕獲和干擾，其信息安全成為人們關注的熱點。國內外針對無線通信網條件下隱蔽通信技術展開了廣泛的研究，也取得了很多的成果。

發明內容

本發明提出的一種基于小波分析的偽裝通信方法，結合無線通信網開放、復雜的特點，模仿擬態、變色龍等生物行為，通過對信號的偽裝來實現隱蔽通信。偽裝通信能夠確保非法方無法快速發現秘密信號，降低或消除其可探測特征，將其和環境融合在一起，實現“偽真”。

一種基于小波分析的偽裝通信方法，所述偽裝通信方法包括如下步驟：

步驟1，對無線通信環境特性進行定義，對其進行定性、定量的描述表征，并建立描述無線通信環境的數學模型；

首先總結出重要的調制信號的特征參數，在全面的表征調制信號的前提下，盡可能減少特征參數集合中的參數數目；利用小波變換的多分辨率時頻特性，在小波變換域中尋找瞬時特征參數；

步驟2，根據所提取的信號特征參數，通過變換域分析、統計學理論定量的分析偽裝信號這個局部和無線通信環境整體之間的相似性關系，利用信息的冗余將偽裝信號淹沒在無線通信環境中隱藏，達到接收端被合法吸收方有效接受；

步驟3，設定相似度邊界，制定信號相似度度量標準；

根據相似度度量標準，選擇在時域特征和頻域特征上保持高度的相似性的信號作為偽裝信號和背景信號，同時偽裝信號的時域和頻域的特征值保持一致；

步驟4，根據無線通信環境中的背景信號，將秘密信息加載到載波上調制成偽裝信號；

從改變載波形狀出發，根據背景信號，識別出載波信號，將載波信號進行小波變換，保留低頻部分不變，計算高頻部分的方差；

將秘密信息加載到載波信號在變換域中的某個參數上；采用隨機濾波器保證偽裝信號的相似度在邊界值內，同時保證偽裝信號和背景信號的正交性，確保該系統有良好的抗干擾能力。

進一步地，所述步驟1中，對于信號的特征參數的構造分兩部分，一部分是共性特征參數，該共性參數能夠保證秘密信號和背景信號在檢測方關注的方面完全一致或高度近似；另一部分是特性特征參數，該特性參數要求偽裝信號和背景信號在特性參數方面具有正交性，能夠彼此不干擾，保證信號的獨立性。