一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法技术

一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，包括下述步骤：1）、采用差分跳频体制将第一维信息数据依据G函数规则产生跳频序列，并按照跳频序列产生频率变化的载波信号；将第二维信息数据利用FSK方式调制到频率变化的载波信号上，得到混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，通过天线发射；2）、对接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号进行STFT变换得到频域结果，通过对频域结果进行频点检测，按照G

Two dimensional information hiding anti-interference communication method based on hybrid frequency hopping

A two-dimensional information hiding based on hybrid frequency hopping anti-jamming communication method, which comprises the following steps: 1), the differential frequency hopping system will be the first dimension information data according to the G function rule generating frequency hopping sequence, carrier signal and frequency change according to the frequency hopping sequence; carrier signal the two-dimensional information data using FSK modulation to frequency change on the two-dimensional information hiding hybrid frequency hopping communication anti jamming signal transmitted through the antenna; 2), on receiving based on frequency domain results are transformed by STFT anti jamming Communication Signal two-dimensional information hiding based on hybrid frequency hopping and frequency domain results of frequency detection, according to G

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法
本专利技术涉及到一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，属于通信

技术介绍
跳频技术是最常用的扩频技术之一，跳频通信系统的收发双方传输信号的载波频率按照特定规则进行离散变化，具有抗截获能力强、抗干扰性强的优点，在现代军事通信，特别是战术抗干扰电台中得到了广泛应用。世界各国对跳频技术的发展十分重视，美军的先进极高频AEHF卫星通信系统、军用短波电台CHESS系统中均采用了跳频技术；此外，跳频技术在室内无线通信、卫星通信、水下通信和雷达等民用领域也得被广泛应用。常规跳频信号的载波频率受伪随机序列控制，根据伪随机序列状态的变化产生跳频图案，利用跳频频率集与跳频图案间映射关系设定每跳跳频信号的载波频率。伪随机序列在短时间内无周期性，但在长时间内仍存在周期性，通过对跳频信号进行长时间的接收和周期性分析，可检测出跳频图案，增加了常规跳频通信系统被干扰的风险。差分跳频信号的载波频率受G函数和被传输的信息数据决定，根据上一跳差分跳频信号所在频点和当前传输信息数据，按照G函数规则产生跳频图案，由于传输信息数据具有不确定性，因而跳频图案具有随机性，具有更低的被截获率和更高的抗干扰性。目前，针对跳频信号的干扰方法主要有：全频带干扰、部分频带干扰、单频干扰、多频干扰和跟踪式干扰。在所有时间内对整个频带范围施放大功率干扰信号，即为全频带干扰；在某几个相邻或不相邻的频带上施放长时间大功率的干扰，即部分频带干扰；在某一个固定频率上施放长时间的大功率干扰信号，即为单频干扰；在某几个固定频率上施放长时间的大功率干扰，即多频干扰；依照跳频图案的规律跟踪施放大功率干扰，即为跟踪式干扰。全频带干扰覆盖整个跳频频带范围，对常规跳频通信系统和差分跳频通信系统均能达到较好的干扰效果，但由于覆盖频带范围宽，消耗功率大，干扰效率低。部分频带干扰覆盖跳频频带范围的一部分，可对落入覆盖频带范围的跳频信号造成干扰，对常规跳频通信系统和差分跳频通信系统均能达到较好的干扰效果，消耗功率低于全频带干扰。单频干扰对某一频率施放大功率信号，仅对跳至该频率的跳频信号造成影响，对常规跳频通信系统和差分跳频通信系统的干扰效果较差。多频干扰同时对某几个频率施放大功率信号，对跳至这几个频率的跳频信号造成影响，干扰效果优于单频干扰。跟踪式干扰对当前跳信号所在频率进行检测，并将干扰信号频率变换至当前跳信号频率，对常规跳频通信系统的干扰效果较好，对差分跳频通信系统的干扰效果较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是信息的隐匿和抗干扰传输，提供一种基于混合跳频，本专利技术通过将差分跳频体制与常规跳频体制相结合，提高通信过程的隐匿性、抗干扰性和信道容量，节省功率消耗。采用的技术方案是：一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，包括下述步骤：1）、基于差分体制的第一维信息数据跳频信号产生首先，输入第一维信息数据；其次，设定G函数初始参数，并根据G函数扇出系数依次读取第一维信息数据；然后，按照G函数规则和读取的第一维信息数据，依次产生跳频序列；最后，根据跳频序列映射得到对应的跳频频率，并产生基于差分跳频体制的第一维信息数据跳频信号。2）、基于跳频体制的第二维信息数据复合调制首先，输入第二维信息数据；其次，输入当前时刻基于差分体制的第一维信息数据跳频信号；最后，将第二维信息数据以FSK方式调制到基于差分体制的第一维信息数据跳频信号每跳载波上，实现基于跳频体制的第二维信息数据复合调制，得到基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，并通过天线发射。3）、基于STFT和G-1函数的第一维信息数据解调首先，利用天线接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号；其次，对接收信号进行STFT处理依次得到不同时间的频域结果；接下来，按时间顺序依次对频域结果进行频点检测，得到接收信号频率随时间变化结果；最后，根据G-1函数规则对接收信号频率随时间变化结果进行检测，解调出第一维信息数据。4）、基于频点检测的第二维信息数据解调首先，输入接收信号频率随时间变化结果；其次，根据每跳接收信号所在频率，对接收信号进行FSK解调，得到第二维信息数据。采用差分跳频体制进行第一维信息传输，采用常规跳频体制进行第二维信息传输，实现信息隐匿抗干扰通信。本专利技术的工作原理是：首先，采用差分跳频体制将第一维信息数据依据G函数规则产生跳频序列，并按照跳频序列产生频率变化的载波信号；然后，将第二维信息数据利用FSK方式调制到频率变化的载波信号上，得到基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，通过天线发射；进一步，利用天线接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，对接收信号进行STFT变换得到频域结果，通过对频域结果进行频点检测，按照G-1函数规则得到第一维信息数据；最后，利用频点检测结果，对每跳信号进行FSK解调，得到第二维信息数据，实现二维信息隐匿抗干扰通信。本专利技术的效果和益处是：首先，通过将差分跳频体制和常规跳频体制相结合，得到的基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号在时域和频域上仅呈现与常规跳频信号相同的频率随时间变化特性，对于非合作方不易发觉采用G函数规则传输的第一维信息数据，具有较强的隐蔽性和反侦察性；其次，基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号同时传输二维信息数据，但信号带宽和发射功率与常规跳频信号相同，节省了发射功率，提高了通信容量和带宽利用率；最后，对于常规跳频通信系统有效的跟踪式干扰信号，仅能对基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号中的第二维信息数据造成干扰效果，而无法干扰采用差分跳频体制传输的第一维信息数据，抗干扰性好。具体实施方式一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，包括下述步骤：1、基于差分体制的第一维信息数据跳频信号产生基于差分体制的第一维信息数据跳频信号产生具体包含3步：1）、输入第一维信息数据；2）、按照G函数规则和输入的第一维信息数据，产生跳频序列；3）、按照跳频序列产生基于差分跳频体制的第一维信息数据跳频信号。（1）输入第一维信息数据第一维信息数据数学模型如下：参数设定：①第一维信息数据集合：；②第一维信息数据元素：；输入第一维信息数据：①，其中，。（2）产生跳频序列参数设定：①第一维信息数据映射结果：；②频点偏移量：；③单跳信号频率序号：；④起始跳频频率序号：；⑤跳频序列：。产生跳频序列：①，传输数据映射；②，其中，，计算下一跳频点偏移量；③，计算下一跳差分跳频信号频率序列；④，得到跳频序列。（3）产生基于差分体制的第一维信息数据跳频信号参数设定：①基于差分体制的第一维信息数据跳频信号：；②跳频频率集：；③单跳驻留时间：；④载波振幅：A。产生基于差分体制的第一维信息数据跳频信号：①，，跳频频率映射；②，其中，，，产生差分跳频信号。2、基于跳频体制的第二维信息数据复合调制基于跳频体制的第二维信息数据复合调制具体包含2步：1）、输入第二维信息数据；2）、将第二维信息数据与差分跳频信号进行复合调制。（1）输入第二维信息数据第二维信息数据数学模型如下：参数设定：①第二维信息数据集合：；②第二维信息数据元素：；输入第二维信息数据：①，其中，。（2）将第二维信息数据与差分跳频信号进行复合调制参数设定：①复合调制信号：；②频点偏移：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，其特征在于包括下述步骤：1）、采用差分跳频体制将第一维信息数据依据G函数规则产生跳频序列，并按照跳频序列产生频率变化的载波信号；然后，将第二维信息数据利用FSK方式调制到频率变化的载波信号上，得到基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，通过天线发射；2）、利用天线接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，在信号接收过程中，对接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号进行STFT变换得到频域结果，通过对频域结果进行频点检测，按照G

【技术特征摘要】
1.一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，其特征在于包括下述步骤：1）、采用差分跳频体制将第一维信息数据依据G函数规则产生跳频序列，并按照跳频序列产生频率变化的载波信号；然后，将第二维信息数据利用FSK方式调制到频率变化的载波信号上，得到基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，通过天线发射；2）、利用天线接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号，在信号接收过程中，对接收基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信信号进行STFT变换得到频域结果，通过对频域结果进行频点检测，按照G-1函数规则得到第一维信息数据；最后，利用频点检测结果，对每跳信号进行FSK解调，得到第二维信息数据，实现二维信息隐匿抗干扰通信。2.根据权利要求1所述的一种基于混合跳频的二维信息隐匿抗干扰通信方法，其特征在于：A、基于差分体制的第一维信息数据跳频信号产生基于差分体制的第一维信息数据跳频信号产生具体包含3步：1）、输入第一维信息数据；2）、按照G函数规则和输入的第一维信息数据，产生跳频序列；3）、按照跳频序列产生基于差分跳频体制的第一维信息数据跳频信号；（1）输入第一维信息数据；第一维信息数据数学模型如下：参数设定：①第一维信息数据集合：；②第一维信息数据元素：；输入第一维信息数据：①，其中，；（2）产生跳频序列；参数设定：①第一维信息数据映射结果：；②频点偏移量：；③单跳信号频率序号：；④起始跳频频率序号：；⑤跳频序列：；产生跳频序列：①，传输数据映射；②，其中，，计算下一跳频点偏移量；③，计算下一跳差分跳频信号频率序列；④，得到跳频序列；（3）产生基于差分体制的第一维信息数据跳频信号参数设定：①基于差分体制的第一维信息数据跳频信号：；②跳频频率集：；③单跳驻留时间：；④载波振幅：A；产生基于差分体制的第一维信息数据跳频信号：①，，跳频频率映射；...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永新，张笑宇，钱博，费顺超，周帆，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21