[發明專利]一種適用于無線通信系統的高清鑒權方法

有效

• 申請號: 202010084055.0
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111314915B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 劉芳;劉健;程莫文
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/08
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 史進斗

1.一種適用于無線通信系統的高清鑒權方法，其特征在于包括下列步驟：

首先定義一個引導碼Y(n)、一個鑒權碼d(m)和一個鑒權矩陣H；

引導碼Y(n)是三位的二進制碼，引導碼Y的1～3位具體描述如表1；其中，由于鑒權碼需要WFRFT處理，而WFRFT處理中調制階數在1.96～1.99及3.96～3.99區間的抗掃描能力最強，為此，偏移量y₀的數值計算為0.96～0.99區間；

表1引導碼Y(n)的描述

鑒權碼d(m)是253位的二進制序列；鑒權碼是利用鑒權函數所生成，其鑒權函數則是由混沌系統及二值處理模型構成，鑒權函數的控制參數包含混沌系統類型和分形參數以及初值參數；每次通信前，收發雙方都會遍歷引導碼的所有集合，生成8組鑒權碼庫，每組鑒權碼都對應相應的控制參數，依據此8組控制參數，鑒權函數則可生成8組新的鑒權碼；由于收發雙方的控制參數相同且同步，因此每次通信前，通信雙方都會得到同樣的8組新的鑒權碼；

鑒權矩陣H是由引導碼與鑒權碼共同構建成，H為8行256列的矩陣；每一行的前3位為固定位，且對應一組引導碼，而后253位為鑒權碼，由于每次通信前，鑒權碼是重新生成，因此每次通信前收發雙方也都生成一個更新的鑒權矩陣H；而且鑒權矩陣H是唯一的，鑒權矩陣H生成后，一個鑒權碼則與一個引導碼形成一一對應的關聯；

收發雙方中的發送方和接收方具體工作原理如下：

發送方技術原理為：

Step1：依據通信雙方約定參數，生成鑒權矩陣H；

Step2：發送方設定鑒權周期t，t為變量，表明通信雙方需要鑒權的周期次數，其數值由用戶根據級別自設定；

Step3：利用鑒權周期t，發送方配置t組引導碼及每組的順序，Y_i(n)表示第i組引導碼；每一組引導碼為3位，則t組引導碼共3t位；配置后的引導序列S_Y為：

S_Y＝{Y₁(n)Y₂(n)…Y_t(n)}?????[1]；

Step4：依據引導碼的組數順序，并利用每一組的引導碼得到相應的[y]_i和[y₀]_i，從而可以計算每組調制階數α_i：

α_i＝[y]_i+[y₀]_i??????[2]；

其中，i∈[1?t]，[y]_i為第i組的引導碼的基值，[y₀]_i為第i組的引導碼的偏移量；

Step5：利用t組引導碼，從鑒權矩陣中匹配相應的t組鑒權碼，d_i(m)為第i組匹配的鑒權碼；

Step6：進而利用每組調制階數α_i，將t組對應的鑒權碼分別進行α_i階WFRFT處理，第i組α_i階WFRFT處理如式[3]所示；其中為α_i階WFRFT處理函數，四種態函數d_i(m)，D_i(m)，d_i(-m)，D_i(-m)分別為d_i(m)的0、1、2、3次傅立葉變換結果；ω_l(α_i)為加權系數，其定義如式[4]所示；

Step7：服從引導碼的順序，將t組WFRFT處理后信號R_i(m)進行拼接，得到鑒權序列S_R：

S_R＝{R₁(m)R₂(m)…R_t(m)}??[5]；

Step8：最后，將引導序列S_Y和鑒權序列S_R拼接形成鑒權信號S，進而將鑒權信號S發送；

S＝{S_YS_R}＝{Y₁(n)Y₂(n)…Y_t(n)R₁(m)R₂(m)…R_t(m)}??[6]；

接收方技術原理為：

Step1：依據通信雙方約定參數，生成鑒權矩陣H；

Step2：接收方接收鑒權信號S，將非WFRFT部分分割為S'_Y，將WFRFT特性部分分割為S'_R；同時，接收方設定計數器T，并清零；

Step3：利用S'_Y進行分組解析，每3位一組，得到t組解析引導碼Y_i'(n)；

Step4：利用t組引導碼得到相應的[y]_i和[y₀]_i，從而可以計算每組調制階數α_i，計算規則如公式[2]所示；

Step5：利用S'_R進行分組，每253位一組，得到t組WFRFT信號R_i'(m)；

Step6：利用每組調制階數αi，將t組信號分別進行α_i階WFRFT逆處理，第i組α_i階WFRFT處理如式[7]所示，進而得到每組解析鑒權碼d_i'(m)；

Step7：利用解析的每組引導碼Y_i'(n)與對應組的解析鑒權碼d_i'(m)，拼接為最終鑒權密文U_i：

Ui＝{Yi'(n)di'(m)}[8]；

Step8：對t組中每一組最終鑒權密文U_i與鑒權矩陣H的每一行進行匹配，如果U_i能與H的某一行匹配成功，則計數器T加1；如果計數器T≥3，即t組U_i中有3組以上都能夠匹配成功，則鑒權判決成功，否則鑒權判決失敗。