[發(fā)明專利]一種物理層抗截獲安全通信方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010617269.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111865934B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路璐;劉巖;韋蓉;韋荻山;何玉娜;孫浩;展月英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心;北京跟蹤與通信技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04L9/40
• 分類號(hào): H04L9/40;H04L1/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 徐琪琦

1.一種物理層抗截獲安全通信方法，其特征在于，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)調(diào)制方式對(duì)原始信息比特流進(jìn)行調(diào)制后得到調(diào)制信息比特流；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式將所述調(diào)制信息比特流進(jìn)行無速率編碼后得到多個(gè)符號(hào)碼元，且所述多個(gè)符號(hào)碼元呈高斯分布、超高斯分布或亞高斯分布；

將所述多個(gè)符號(hào)碼元在預(yù)設(shè)信道中進(jìn)行傳輸；

所述根據(jù)所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式將所述調(diào)制信息比特流進(jìn)行無速率編碼后得到多個(gè)符號(hào)碼元，包括：

將所述調(diào)制信息比特流的每k個(gè)調(diào)制信息比特劃分為一個(gè)待編碼組；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式的度分布函數(shù)為每個(gè)待編碼組中的每個(gè)調(diào)制信息比特隨機(jī)選擇一個(gè)度，所述度表示所述調(diào)制信息比特和所述符號(hào)碼元的連接關(guān)系；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式的生成矩陣G為每個(gè)待編碼組中的每個(gè)調(diào)制信息比特分配一個(gè)權(quán)重系數(shù)，所述生成矩陣G為k行m列的矩陣；

將任一待編碼組的每個(gè)調(diào)制信息比特通過第一公式得到該待編碼組所對(duì)應(yīng)的符號(hào)碼元c，其中c＝{c₁,c₂,c₃...c_m}，直至得到每個(gè)待編碼組所對(duì)應(yīng)的符號(hào)碼元，所述第一公式為：

其中，b_j表示每個(gè)待編碼組中第j個(gè)信息比特，1≤i≤m，且i和m均為正整數(shù)，w_ij是所述生成矩陣G中第i行、第j列的元素；

所述根據(jù)所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式將所述調(diào)制信息比特流進(jìn)行無速率編碼后得到多個(gè)符號(hào)碼元之前，還包括：

根據(jù)所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式對(duì)高斯噴泉編碼的編碼方式的生成矩陣G進(jìn)行調(diào)整，且使調(diào)整后的生成矩陣G中的每個(gè)權(quán)重系數(shù)均符合第一預(yù)設(shè)條件，則將具有所述調(diào)整后的生成矩陣G的高斯噴泉編碼的編碼方式確定為所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式，所述第一預(yù)設(shè)條件為：

對(duì)于δ、∈，滿足：

其中，n是整數(shù)，δ和∈均為大于0的任意實(shí)數(shù)；

所述使調(diào)整后的生成矩陣G中的每個(gè)權(quán)重系數(shù)均符合第一預(yù)設(shè)條件之后，還包括：

判斷所述調(diào)整后的生成矩陣G中的每個(gè)權(quán)重系數(shù)是否同時(shí)滿足第二預(yù)設(shè)條件，得到判斷結(jié)果，所述第二預(yù)設(shè)條件為：

其中，a_i∈{0,±1}；

所述將具有所述調(diào)整后的生成矩陣G的高斯噴泉編碼的編碼方式確定為所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式，包括：

當(dāng)所述判斷結(jié)果為是時(shí)，將具有所述調(diào)整后的生成矩陣G的高斯噴泉編碼的編碼方式確定為所述預(yù)設(shè)調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的高斯噴泉編碼的編碼方式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種物理層抗截獲安全通信方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)所述生成矩陣G和所述預(yù)設(shè)信道的信道信息，通過置信傳播軟判決算法對(duì)接收的多個(gè)符號(hào)碼元進(jìn)行譯碼后，得到所述接收的多個(gè)符號(hào)碼元對(duì)應(yīng)的原始信息比特流。