一种混合可见光信息隐藏信道构造方法技术

技术编号:15124133 阅读:75 留言:0更新日期:2017-04-10 02:28
本发明专利技术公开了一种混合可见光信息隐藏信道构造方法。建立一种可见光多选4+1路混合光通信收发装置,该装置包括:发射端和接收端。发射端包括:发射控制器、编码器、选频器、驱动器、光发射天线组;接收端包括:接收控制器、解码器、分频器、判决器、光接收天线组。在n个天线中,选择其中的5路作为在用通信线路,利用上述功能模块,结合选频序列、编解码表在n个天线中,频繁切换通信线路和编码信号,在一个可见光通信的多输入多输出的装置中,实现一种安全而隐蔽的混合可见光信息隐藏信道构造方法。本发明专利技术方法在一定程度上提高了通信的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信
,特别涉及一种混合可见光信息隐藏信道构造方法
技术介绍
可见光通信是利用荧光灯或发光二极管等发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息的,将高速因特网的电线装置连接在照明装置上,插入电源插头即可使用。多输入多输出技术(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量,显示出明显的优势。同时,还可以一定程度上提高通信的安全性。隐蔽信道是相对于公开信道而言的,公开信道用于传输公开的信息,而隐蔽信道则采用特殊的方式,在公开信道的掩护下,用于传输秘密信息。隐蔽信道的重点是对通信本身的隐藏。在一个数字通信系统或者一个计算机系统中,数据一般都是以字节为最小单位出现,因此在数据传输、通信中,每次收发半个字节的4位二进制数,给数据处理过程带来了不少便利。本申请借鉴了无线射频通信的MIMO技术,利用了可见光通信的技术特点,提出了一种编解码方法,从而构造了一个混合可见光信息隐藏信道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合可见光信息隐藏信道构造方法。具体步骤为:(1)建立一种可见光多选4+1路混合光通信收发装置,该装置包括发射端和接收端。发射端包括发射控制器、编码器、发射时钟、选频器、驱动器、光发射天线组;光发射天线组含有n个光发射天线,每一个光发射天线都包含发射滤镜和LED;接收端包括接收控制器、解码器、接收时钟、分频器、判决器和光接收天线组;光接收天线组含有n个光接收天线,每一个光接收天线都包含接收滤镜和光电接收器;其中,n为大于或者等于5的自然数。发射控制器分别与编码器、选频器和发射时钟电连接;光发射天线组分别与选频器和驱动器电连接;驱动器与发射时钟电连接。接收控制器分别与解码器、分频器和接收时钟电连接;光接收天线组分别与分频器和判决器电连接;判决器与接收时钟电连接。发射滤镜和接收滤镜都采用带通滤镜。带通滤镜只能通过某个波长范围内的光,带通滤镜用于滤除掉这个波长范围以外的光。光发射天线和光接收天线的光信号通带,取决于所使用的带通滤镜的通带范围,即取决于带通滤镜可通过的光波长范围。光发射天线组满足条件:第1个光发射天线的光信号通带包括可见光范围,第n-m个、第n个光发射天线的光信号通带都是第1个的子集,且第n-m个、第n个的各光发射天线的光信号通带没有交集。m为小于n且大于0的自然数,且n-m不等于1。发射控制器,用于从外部设备获取数据,并将获取的数据按照4位二进制一组进行分组,再将分组的数据输出到编码器;向选频器发出选频指令,选择当前数据发送所采用的光发射天线;给发射时钟发送驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速度。选频指令,用于指示选频器,选择当前数据发送应采用的光发射天线。驱动时钟指令,用于指示发射时钟,驱动光发射天线发射光信号应采用的驱动时钟周期。发射时钟,用于根据驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速度;接收发射控制器的驱动时钟指令,并给驱动器提供驱动光发射天线发射光信号的时钟信号;时钟信号为一段占空比为50%的方波信号,方波的频率根据发射控制器的驱动时钟指令决定。编码器,将一个由发射控制器输入的4位二进制数,并编码成一组5个的4位二进制数,再输出这5个4位二进制数。选频器,用于根据选频指令,提供选频序列,并根据选频序列,在n个光发射天线中选择第1个光发射天线为第1路通信线路和剩余n-1个光发射天线中的任意4个光发射天线作为通信的第2路、第3路、第4路、第5路通信线路。驱动器,用于根据编码器输出的5个4位二进制数的‘1’和‘0’信号,以及选频器选择的5路通信线路,用这5个4位二进制数分别驱动选频器选择的5路通信线路上的光发射天线,以LED亮度不同的两种状态分别表示“1”和“0”。驱动器,将编码器输出的一组5个4位二进制数,分别用于驱动由选频器选择的5路光发射天线;在用每个由编码器输入的4位二进制数驱动光发射天线时,根据发射时钟提供的时钟信号,将这个4位二进制数按照自左到右的顺序,每一个时钟周期输出一位,依次用于驱动LED。驱动器,驱动LED用亮度不同的两种状态分别表示“1”和“0”,同时还要保证驱动LED发出的光信号的光强度还满足:对于5路通信线路在发射端的5个发射天线发出的光信号“1”在到达接收端时的光强度保持一致,发出的光信号“0”在到达接收端时的光强度也保持一致。光发射天线,用于在驱动器控制下,用LED亮度不同的两种状态变化,产生光信号,并经过发射滤镜过滤后,以某一个波长范围的光信号发送出去。光接收天线,用于接收来自发射端发出的光信号。光接收天线组满足条件:每个光接收天线的光信号通带都不同。第1个光接收天线的光信号通带包括可见光范围,第n-m个、第n个光接收天线的光信号通带都是第1个的子集,且第n-m个、第n个的各光接收天线的光信号通带没有交集。同时,第1个光接收天线的光信号通带,又是第1个发射滤镜光信号通带的子集,第n-m个光接收天线的光信号通带,又是第n-m个发射滤镜信号通带的子集,第n个光接收天线的光信号通带,又是第n个发射滤镜光信号通带的子集。分频器,用于根据分频指令提供选频序列,并根据选频序列,在n个光接收天线中选择第1个光接收天线为第1路通信线路和剩余n-1个光接收天线中的任意4个光接收天线作为通信的第2路、第3路、第4路、第5路通信线路。使得接收端选用的5个光接收天线所覆盖的光信号通带能分别与5个光发射天线的光信号通带对应。接收端的第1路通信线路的光接收天线能接收到发射端的第1路、第2路、第3路、第4路、第5路通信线路的5个光发射天线发送的光信号。接收端的第2路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第2路通信线路的2个光发射天线发送的光信号。接收端的第3路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第3路通信线路的2个光发射天线发送的光信号。接收端的第4路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第4路通信线路的2个光发射天线发送的光信号。接收端的第5路通信线路的光接收天线的能接收到发射端...
一种混合可见光信息隐藏信道构造方法

【技术保护点】
一种混合可见光信息隐藏信道构造方法,其特征在于具体步骤为:(1)建立一种可见光多选4+1路混合光通信收发装置,该装置包括发射端和接收端;发射端包括发射控制器、编码器、发射时钟、选频器、驱动器、光发射天线组;光发射天线组含有n个光发射天线,每一个光发射天线都包含发射滤镜和LED;接收端包括接收控制器、解码器、接收时钟、分频器、判决器和光接收天线组;光接收天线组含有n个光接收天线,每一个光接收天线都包含接收滤镜和光电接收器;其中,n为大于或者等于5的自然数;发射控制器分别与编码器、选频器和发射时钟电连接;光发射天线组分别与选频器和驱动器电连接;驱动器与发射时钟电连接;接收控制器分别与解码器、分频器和接收时钟电连接;光接收天线组分别与分频器和判决器电连接;判决器与接收时钟电连接;发射滤镜和接收滤镜都采用带通滤镜;带通滤镜只能通过某个波长范围内的光,带通滤镜用于滤除掉这个波长范围以外的光;光发射天线和光接收天线的光信号通带,取决于所使用的带通滤镜的通带范围,即取决于带通滤镜可通过的光波长范围;光发射天线组满足条件:第1个光发射天线的光信号通带包括可见光范围,第n‑m个、第n个光发射天线的光信号通带都是第1个的子集,且第n‑m个、第n个的各光发射天线的光信号通带没有交集;m为小于n且大于0的自然数,且n‑m不等于1;发射控制器,用于从外部设备获取数据,并将获取的数据按照4位二进制一组进行分组,再将分组的数据输出到编码器;向选频器发出选频指令,选择当前数据发送所采用的光发射天线;给发射时钟发送驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速度;选频指令,用于指示选频器,选择当前数据发送应采用的光发射天线;驱动时钟指令,用于指示发射时钟,驱动光发射天线发射光信号应采用的驱动时钟周期;发射时钟,用于根据驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速度;接收发射控制器的驱动时钟指令,并给驱动器提供驱动光发射天线发射光信号的时钟信号;时钟信号为一段占空比为50%的方波信号,方波的频率根据发射控制器的驱动时钟指令决定;编码器,将一个由发射控制器输入的4位二进制数,并编码成一组5个的4位二进制数,再输出这5个4位二进制数;选频器,用于根据选频指令,提供选频序列,并根据选频序列,在n个光发射天线中选择第1个光发射天线为第1路通信线路和剩余n‑1个光发射天线中的任意4个光发射天线作为通信的第2路、第3路、第4路、第5路通信线路;驱动器,用于根据编码器输出的5个4位二进制数的‘1’和‘0’信号,以及选频器选择的5路通信线路,用这5个4位二进制数分别驱动选频器选择的5路通信线路上的光发射天线,以LED亮度不同的两种状态分别表示“1”和“0”;驱动器,将编码器输出的一组5个4位二进制数,分别用于驱动由选频器选择的5路光发射天线;在用每个由编码器输入的4位二进制数驱动光发射天线时,根据发射时钟提供的时钟信号,将这个4位二进制数按照自左到右的顺序,每一个时钟周期输出一位,依次用于驱动LED;驱动器,驱动LED用亮度不同的两种状态分别表示“1”和“0”,同时还要保证驱动LED发出的光信号的光强度还满足:对于5路通信线路在发射端的5个发射天线发出的光信号“1”在到达接收端时的光强度保持一致,发出的光信号“0”在到达接收端时的光强度也保持一致;光发射天线,用于在驱动器控制下,用LED亮度不同的两种状态变化,产生光信号,并经过发射滤镜过滤后,以某一个波长范围的光信号发送出去;光接收天线,用于接收来自发射端发出的光信号;光接收天线组满足条件:每个光接收天线的光信号通带都不同;第1个光接收天线的光信号通带包括可见光范围,第n‑m个、第n个光接收天线的光信号通带都是第1个的子集,且第n‑m个、第n个的各光接收天线的光信号通带没有交集;同时,第1个光接收天线的光信号通带,又是第1个发射滤镜光信号通带的子集,第n‑m个光接收天线的光信号通带,又是第n‑m个发射滤镜信号通带的子集,第n个光接收天线的光信号通带,又是第n个发射滤镜光信号通带的子集;分频器,用于根据分频指令提供选频序列,并根据选频序列,在n个光接收天线中选择第1个光接收天线为第1路通信线路和剩余n‑1个光接收天线中的任意4个光接收天线作为通信的第2路、第3路、第4路、第5路通信线路;使得接收端选用的5个光接收天线所覆盖的光信号通带能分别与5个光发射天线的光信号通带对应;接收端的第1路通信线路的光接收天线能接收到发射端的第1路、第2路、第3路、第4路、第5路通信线路的5个光发射天线发送的光信号;接收端的第2路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第2路通信线路的2个光发射天线发送的光信号;接收端的第3路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第3路通信线路的2个光发射天线发送的光信号;接收端的第4路通信线路的光接收天线的能接收...

【技术特征摘要】
1.一种混合可见光信息隐藏信道构造方法,其特征在于具体步
骤为:
(1)建立一种可见光多选4+1路混合光通信收发装置,该装置包
括发射端和接收端;发射端包括发射控制器、编码器、发射时钟、选
频器、驱动器、光发射天线组;光发射天线组含有n个光发射天线,
每一个光发射天线都包含发射滤镜和LED;接收端包括接收控制器、
解码器、接收时钟、分频器、判决器和光接收天线组;光接收天线组
含有n个光接收天线,每一个光接收天线都包含接收滤镜和光电接收
器;其中,n为大于或者等于5的自然数;
发射控制器分别与编码器、选频器和发射时钟电连接;光发射天
线组分别与选频器和驱动器电连接;驱动器与发射时钟电连接;
接收控制器分别与解码器、分频器和接收时钟电连接;光接收天
线组分别与分频器和判决器电连接;判决器与接收时钟电连接;
发射滤镜和接收滤镜都采用带通滤镜;带通滤镜只能通过某个波
长范围内的光,带通滤镜用于滤除掉这个波长范围以外的光;光发射
天线和光接收天线的光信号通带,取决于所使用的带通滤镜的通带范
围,即取决于带通滤镜可通过的光波长范围;
光发射天线组满足条件:第1个光发射天线的光信号通带包括可
见光范围,第n-m个、第n个光发射天线的光信号通带都是第1个的
子集,且第n-m个、第n个的各光发射天线的光信号通带没有交集;
m为小于n且大于0的自然数,且n-m不等于1;
发射控制器,用于从外部设备获取数据,并将获取的数据按照4
位二进制一组进行分组,再将分组的数据输出到编码器;向选频器发
出选频指令,选择当前数据发送所采用的光发射天线;给发射时钟发
送驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速度;
选频指令,用于指示选频器,选择当前数据发送应采用的光发射
天线;
驱动时钟指令,用于指示发射时钟,驱动光发射天线发射光信号
应采用的驱动时钟周期;
发射时钟,用于根据驱动时钟指令,确定发射端发送光信号的速

\t度;接收发射控制器的驱动时钟指令,并给驱动器提供驱动光发射天
线发射光信号的时钟信号;时钟信号为一段占空比为50%的方波信
号,方波的频率根据发射控制器的驱动时钟指令决定;
编码器,将一个由发射控制器输入的4位二进制数,并编码成一
组5个的4位二进制数,再输出这5个4位二进制数;
选频器,用于根据选频指令,提供选频序列,并根据选频序列,
在n个光发射天线中选择第1个光发射天线为第1路通信线路和剩余
n-1个光发射天线中的任意4个光发射天线作为通信的第2路、第3
路、第4路、第5路通信线路;
驱动器,用于根据编码器输出的5个4位二进制数的‘1’和‘0’信
号,以及选频器选择的5路通信线路,用这5个4位二进制数分别驱
动选频器选择的5路通信线路上的光发射天线,以LED亮度不同的
两种状态分别表示“1”和“0”;
驱动器,将编码器输出的一组5个4位二进制数,分别用于驱动
由选频器选择的5路光发射天线;在用每个由编码器输入的4位二进
制数驱动光发射天线时,根据发射时钟提供的时钟信号,将这个4位
二进制数按照自左到右的顺序,每一个时钟周期输出一位,依次用于
驱动LED;
驱动器,驱动LED用亮度不同的两种状态分别表示“1”和“0”,
同时还要保证驱动LED发出的光信号的光强度还满足:对于5路通
信线路在发射端的5个发射天线发出的光信号“1”在到达接收端时的
光强度保持一致,发出的光信号“0”在到达接收端时的光强度也保持
一致;
光发射天线,用于在驱动器控制下,用LED亮度不同的两种状
态变化,产生光信号,并经过发射滤镜过滤后,以某一个波长范围的
光信号发送出去;
光接收天线,用于接收来自发射端发出的光信号;
光接收天线组满足条件:每个光接收天线的光信号通带都不同;
第1个光接收天线的光信号通带包括可见光范围,第n-m个、第n
个光接收天线的光信号通带都是第1个的子集,且第n-m个、第n

\t个的各光接收天线的光信号通带没有交集;同时,第1个光接收天线
的光信号通带,又是第1个发射滤镜光信号通带的子集,第n-m个光
接收天线的光信号通带,又是第n-m个发射滤镜信号通带的子集,第
n个光接收天线的光信号通带,又是第n个发射滤镜光信号通带的子
集;
分频器,用于根据分频指令提供选频序列,并根据选频序列,在
n个光接收天线中选择第1个光接收天线为第1路通信线路和剩余n-1
个光接收天线中的任意4个光接收天线作为通信的第2路、第3路、
第4路、第5路通信线路;使得接收端选用的5个光接收天线所覆盖
的光信号通带能分别与5个光发射天线的光信号通带对应;接收端的
第1路通信线路的光接收天线能接收到发射端的第1路、第2路、第
3路、第4路、第5路通信线路的5个光发射天线发送的光信号;接
收端的第2路通信线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第
2路通信线路的2个光发射天线发送的光信号;接收端的第3路通信
线路的光接收天线的能接收到发射端的第1路、第3路通信线路的2
个光发射天线发送的光信号;接收端的第4路通信线路的光接收天线
的能接收到发射端的第1路、第4路通信线路的2个光发射天线发送
的光信号;接收端的第5路通信线路的光接收天线的能接收到发射端
的第1路、第5路通信线路的2个光发射天线发送的光信号;
光电接收器,用于接收经接收滤镜过滤后的光信号,并转换成模
拟电信号输出;
接收时钟,用于根据判决时钟指令,给判决器提供对光电接收器
输出的电信号进行采样判决的判决时钟信号;在发射端和接收端同步
前,为判决器提供接收时钟可以达到的最快的时钟;当同步完成之后,
根据接收控制器的时钟指令,为判决器提供判决时钟;
判决器,用于接收光电接收器输出的模拟电信号,并转换为数字
信号输出,对于每个光电接收器,都可以在每一个接收时钟周期,输
出一个判决的数字信号;
解码器,用于将判决器输出的数字信号还原成一组5个的4位数,
并将该5个的4位数解码成一个4位二进制数,并输出;
接收控制器,用于将解码器的输出还原成原数据,并将接收并还
原出的原数据输出到外部设备;给接收时钟提供判决时钟指令,给分
频器输出分频指令;
判决时钟指令,用于指示接收时钟,确定判决器采样判决输出数
字信号应采用的判决时钟;
分频指令,用于为分...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓健志程小辉
申请(专利权)人:桂林理工大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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