一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法技术

本发明专利技术属于无线通信领域，尤其涉及直接扩频通信(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)系统中对扩频后的序列进行重构的方法。本发明专利技术提出了一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，用于解决现有的单次扩频系统中存在的容易让窃听者破译扩频序列，保密性低的问题。本发明专利技术主要是打乱扩频后的信号的原来的顺序，通过一定的方式对数据进行重组，使信号没有重构前的信号周期性和相关特性，使传输的信号更具有保密的性能。该方法可以用于直接序列扩频技术中，可以在时域、频域、空域，或者不同介质上进行，相对传统的扩频调制方法，本发明专利技术的方法更能增加系统的保密特性，防止信息泄密。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信领域，尤其涉及直接扩频通信(Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS)系统中对扩频后的序列进行重构的方法。
技术介绍
直接序列扩频通信即直扩通信，通过扩频调制用一个更高频率的伪随机码将基带信号扩展到一个更宽的频带内，使发射信号的能量被扩展到一个更宽的带宽内，从而看起来如同噪声一样，使该系统更具备隐藏性。接收端则采用相同的伪随机码进行解扩，从而恢复出原始信息数据。扩频过程是将传输信号乘以一个高速率伪码，待传输信号的频谱宽度被大大展宽，功率谱密度大大减小。接收端解扩时，将接受的信号乘以与发送端相同的伪码，有用信号的频谱宽度被恢复，而信道引入噪声，干扰在解扩的时候与伪码相乘，相当于被扩频，使得落入有用信号频带的干扰功率大大降低。经过带通滤波器，噪声和干扰对有用信号的造成的干扰被压制，从而实现了抗干扰。伪随机码在扩频系统中十分重要，理想的伪随机码应该具有以下特性：(1)有尖锐的自相关特性；(2)有处处为零的互相关特性；(3)当码长足够长时，满足正态分布；(4)有足够多的编码；(5)有尽可能大的复杂度；(6)不同码元数平衡且相等。常用的伪随机码序列有：m序列，M序列，Gold序列等，它们在实际系统中有着广泛的应用。正由于为随机序列具有尖锐的自相关特性和处处为零的互相关特性，扩频后的数据也具有自相关特性，任意获取两组数据通过相关运算能够获取到相关峰以及虽然可以选取足够长的伪随机序列，但是一般扩频系统中伪随机码是重复使用的具有很强的周期性，这就会导致在获取到信号后通过一些运算能够破解伪随机序列，那么系统将不再具有保密的性能。接序列扩频抗干扰能力与其扩频增益有直接的关系，扩频增益越大、抗干扰能力及越强。而扩频增益的大小是由扩频序列的长度所决定的。所以为了提高扩频增益就要增大扩频序列的长度，而扩频序列的长度增大会大幅度提高系统的复杂度。另外，采用单次扩频的系统也容易让窃听者破译扩频序列，使信息泄密。现阶段直接序列扩频防破译常采用的方法是多次采用扩频序列进行扩频，该方法能够在一定程度上增加系统防御破译的能力以及防止信息泄密。
技术实现思路
本专利技术提出了一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，用于解决现有的单次扩频系统中存在的容易让窃听者破译扩频序列，保密性低的问题。本专利技术的序列重构方法主要是打断扩频后的信号的原来的顺序，通过一定的方式对数据进行重组，使信号没有重构前的信号周期性和相关特性，使传输的信号更具有保密的性能。该方法可以用于直接序列扩频技术中，可以在时域、频域、空域，或者不同介质上进行，相对传统的扩频调制方法，本专利技术的方法更能增加系统的保密特性，防止信息泄密。本专利技术提供了一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，具体步骤如下:S1、在发送端对信号进行扩频，将扩频后的信号拆分为多个序列，拆分后得到的的序列映射到不同的域上，然后进行重构，得到重构后的序列片段；S2、对S1所述重构后的信号序列片段进行载波调制；S3、将S2所述进行载波调制后的信号序列片段发送至信道进行传输；S4、在接收端对接收到的信号序列片段进行解重构，然后通过解扩和解调恢复出数据。进一步地，S1所述重构的方法包括在时域上进行，即将扩频后的一个完整序列或多个完整序列拆分为多个序列，将所述多个序列分别放在互不相连的时间位置上，然后映射到时域。进一步地，S1所述重构的方法包括在频域上进行，即将扩频后的一个完整序列拆分为多个序列，将所述多个序列分别通过不同的频点进行传输。进一步地，S1所述重构的方法包括在时域和频域上同时进行。进一步地，S3所述信号序列片段的传输方式为：有线传输和无线传输相结合进行传输。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对直扩系统中数据对扩频后的数据进行重构的方法，该方法通过对扩频后的数据进行重构，重构的过程是对数据进行打散过程，尽量消除扩频后数据块之间存在的周期性和相关特性，重构的过程不仅仅在时域上可以进行，还可以在频域、空域、不同介质上进行来对数据进行打散和重构。相比较于传统的直接序列扩频通信系统，进行单次扩频处理容易被窃听者破译扩频序列，使信息泄密。对扩频后数据进行数据重构，相当于对于数据进一步的加密处理，使得窃听者获取数据信息后也难以破译伪随机序列。该方法能够较好解决一般直扩系统中容易被破译的问题，极大降低了在敌意检测装置上，通过信号的周期重复特性检测我方通信信号的能力，提高了通信信号的隐身性能，能更好的进行保密传输附图说明图1为本专利技术实施例的通信系统的结构示意图。图2为本专利技术的通信系统的时域重构图。图3为不同载波示意图。图4为在不同介质传输示意图。图5为在时域重构然后通过不同介质传输示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图，详细说明本专利技术的技术方案。直接序列扩频通信即直扩通信，通过扩频调制用一个更高频率的伪随机码将基带信号扩展到一个更宽的频带内，使发射信号的能量被扩展到一个更宽的带宽内，从而看起来如同噪声一样，使该系统更具备隐藏性。接受端则采用相同的伪随机码进行解扩，从而恢复出原始信息数据。这种系统具有信号发射功率小，抗干扰能力强，抗多径，多址能力强和抗跟踪干扰及抑制远近效应等一系列优点。扩频过程是将传输信号乘以一个高速率伪码，待传输信号的频谱宽度被大大展宽，功率谱密度大大减小。接收端解扩时，将接受的信号乘以与发送端相同的伪码，有用信号的频谱宽度被恢复，而信道引入噪声，干扰在解扩的时候与伪码相乘，相当于被扩频，使得落入有用信号频带的干扰功率大大降低。经过带通滤波器，噪声和干扰对有用信号的造成的干扰被压制，从而实现了抗干扰。本专利技术采用重构方法的直扩通信系统结构框图如图1所示，相对于一般直扩通信系统在发送端增加了重构模块，在接收端增加了解重构模块。在本专利技术方法中，重构是对扩频后的数据进行处理。若在时域上进行重构处理如图2所示。例如传输数据SN＝[DATA1，DATA2]；DATA1＝[d11,d12,d13,d14,d15,…,d1n]，DATA2＝[d21,d22,d23,d24,d25,…]，其中，SN为扩频后的数据，所述SN包含两块数据块分别是DATA1,DATA2，每块数据分别有n个数据。对两块数据进行重构，重构的过程类似于交织的过程，目的是打散原数据块破坏原数据块的周期性和相关特性。重构后的数据为SN’＝[DATA1,DATA2]，其中DATA1＝[d14,d11,d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在发送端对信号进行扩频，将扩频后的信号拆分为多个序列，拆分后得到的的序列映射到不同的域上，然后进行重构，得到重构后的序列片段；S2、对S1所述重构后的信号序列片段进行载波调制；S3、将S2所述进行载波调制后的信号序列片段发送至信道进行传输；S4、在接收端对接收到的信号序列片段进行解重构，然后通过解扩和解调恢复出数据。

【技术特征摘要】
1.一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在发送端对信号进行扩频，将扩频后的信号拆分为多个序列，拆分后得到
的的序列映射到不同的域上，然后进行重构，得到重构后的序列片段；
S2、对S1所述重构后的信号序列片段进行载波调制；
S3、将S2所述进行载波调制后的信号序列片段发送至信道进行传输；
S4、在接收端对接收到的信号序列片段进行解重构，然后通过解扩和解调恢复
出数据。
2.根据权利要求1所述的一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征
在于：S1所述重构的方法包括在时域上进行，即将扩频后的一个完整序列或多个
完整...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旭，朱青云，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51