[發明專利]一種抗截獲的相移鍵控方法

有效

• 申請號: 202011216441.7
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112311801B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 楊帥鑫;焦利彬;吳朝武;肖悅
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L27/20
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 孫一峰

本發明屬于無線通信技術領域，具體的說是涉及一種抗截獲的相移鍵控方法。在所提方案中，信息被隱藏在星座圖中，但其具有傳統PSK的星座特征，所以能誤導竊聽者進行常規PSK解調。從仿真結果看出，新型PSK方案相比傳統PSK方案，在略微降低誤碼性能的同時，大幅增加了竊聽者的解調誤碼率，且正確解調和竊聽解調的性能差異會隨著信噪比增大顯著增大。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及相移鍵控(Phase Shift Keying，PSK)技術，更具體的說是涉及一種將信息隱藏在星座圖中從而抗截獲的調制方法。

背景技術

相移鍵控(Phase Shift Keying，PSK)是一種用載波相位表示輸入信號信息的調制技術。移相鍵控分為絕對移相和相對移相兩種。以未調載波的相位作為基準的相位調制叫做絕對移相。以二進制調相為例，取碼元為“1”時，調制后載波與未調載波同相；取碼元為“0”時，調制后載波與未調載波反相；“1”和“0”時調制后載波相位差180°。

近年來，研究人員已經研究了二進制對稱信道、加性高斯白噪聲信道、離散無記憶信道的隱藏通信方案。同時研究人員在積極探索能確保高隱藏率的條件，并提出了很多新的研究方案。基本策略是利用噪聲、信道和通信時間的不確定性干擾竊聽者檢測。此外，研究人員還相繼提出了帶中繼的隱蔽通信方案，并研究了AWGN信道中有限塊長的隱藏通信。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，基于傳統的相移鍵控(Phase Shift Keying)技術，提出一種抗截獲的調制方案——隱藏信息嵌入PSK(Covert Information EmbeddedPhase Shift Keying,CIE-PSK)，本發明的方法保留了傳統相移鍵控的典型特征，但攜帶信息被隱藏在了星座映射規則中。在星座圖不變的情況下，傳統截獲方難以意識到映射關系改變，采用傳統相移鍵控解調方式將得到錯誤的信息。

本發明的技術方案是：

一種抗截獲的相移鍵控方法，包括以下步驟：

假設發送端發送L比特信息，傳輸中采用M-PSK調制方式，信息比特被分為K＝L/log₂M組。具體有如下幾個步驟：

步驟1：將發送端發送的L比特信息分為K＝L/log₂M組，其中M表示星座圖點數；

步驟2：對傳輸比特進行M-PSK調制：

對于第k組信息比特，k＝1,2,...,K，其對應的傳統M-PSK調制符號為

s_k＝Aexp(j2πm_k/M)

其中，A代表幅值，m_k為第k組信息比特對應的十進制數，m_k∈{0,1,2,...,M-1}。

旋轉相位為

δ_k＝2π(m_k-m_k-1)/M

發送符號為

x_k＝s_kexp(jδ_k)

步驟3：接收信號序列為

其中，h_k表示信道增益，n是噪聲矩陣。

接收端對M-PSK調制符號進行檢測：

其中，代表M-PSK星座點集合。

該步驟也可采用迫零或最小均方誤差檢測：