一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法技术

本发明专利技术公开了一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，具体步骤包括：步骤1、建立两跳无线隐蔽通信网络；步骤2、在两跳隐蔽通信网络中，源节点到目的节点进行隐蔽传输，且检测者依据两种联合判决方案对隐蔽传输是否存在进行判决。本发明专利技术通过合理对源节点和中继节点进行了最佳功率分配，同时给出最小检验错误概率满足隐蔽约束条件时系统的最佳总发射功率以及对两个阶段分别进行最优干扰节点的选择以对抗双阶段的联合检测，显著提高了系统的隐蔽传输速率。的隐蔽传输速率。的隐蔽传输速率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法


[0001]本专利技术属于无线隐蔽通信
，具体涉及一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法。

技术介绍

[0002]无线信道的广播特性使信息易遭到非法用户的窃听和攻击，其信息传输安全问题至关重要。传统加密方法和物理层安全技术均可对信息内容进行保护，但无法避免非法用户利用已知合法节点的传输链路信息及节点位置信息对通信过程进行恶意干扰、破坏的情况，这意味着需要新的方法使非法用户无法检测到信息传输的存在，以此保障通信内容在传输过程中的安全性。近年来，隐蔽通信技术通过在检测者处引入不确定性使其无法对隐蔽通信是否发生做出正确判断，从而保证信息的隐蔽传输，被认为是一种很有潜力的安全技术。
[0003]在隐蔽通信领域，常通过人工噪声引入不确定性使检测者无法判断隐蔽传输是否存在。在中继协作的两跳隐蔽通信网络中，现有方法多通过合法用户进行单阶段干扰向检测者处引入不确定性，以干扰检测者的检测过程。当检测者对信息传输的两个阶段均加以检测时，单阶段干扰方法则无法保障系统的隐蔽传输。本专利技术为解决该问题提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1、建立两跳无线隐蔽通信网络；步骤2、在两跳隐蔽通信网络中，源节点到目的节点进行隐蔽传输。2.根据权利要求1所述的一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程为：步骤2.1、源节点以设定概率向中继发送保密信息，此时检测者对源是否发送信息进行检测；同时，为降低检测者的检测性能，从备选干扰节点中选择一个最优干扰节点发送人工噪声，为第一阶段；步骤2.2、中继接收到源节点的信息后，采用解码转发协议向目的节点转发源的信息，此时检测者对中继是否转发信息进行检测；同样，从备选干扰节点中选择与上一阶段不相同的最优干扰节点发送人工噪声，以此对检测者施加干扰，为第二阶段；步骤2.3、根据保密信息是否被传输的判决方法，检测者分别对两阶段的隐蔽通信情况进行判决，然后依据两阶段的检测结果，采用双阶段联合判决方案得到隐蔽传输是否存在的检测结果；步骤2.4、通过建立优化问题，即以系统的最小检验错误概率满足给定隐蔽约束为前提，优化系统参数来最大化系统的隐蔽传输速率，通过最佳功率分配以及两阶段干扰节点选择的隐蔽传输方法，得到系统的最佳隐蔽传输速率，整个过程结束。3.根据权利要求2所述的一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，其特征在于，所述步骤1中的两跳无线隐蔽通信网络包含一个源节点S，一个中继节点R，M个备选干扰节点J1，J2，...，J
M
，一个目的节点D，以及一个检测者W。4.根据权利要求3所述的一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，其特征在于，所述步骤2.1中源节点向中继发送保密信息的具体过程如下：步骤2.1.1、源节点以设定概率向中继发送保密信息，将被选中的干扰节点记为J
p
，假设干扰节点J
p
和中继是合作的，中继对人工噪声进行消除，用H0和H1分别表示源节点未发送和发送信息的情况，中继接收到的信号为公式(1)：其中，P
s
表示S的发射功率，k＝1，...,K表示信号中的第k个符号，x
s
满足E[|x
s
(k)|2]＝1，n
r
(k)表示R处的噪声；步骤2.1.2、检测者对源是否发送保密信息的情况进行检测，其接收到的信号为公式(2)：其中，x
j
为干扰节点发送的人工噪声信号，满足E[|x
j
(k)|2]＝1，n
w
(k)表示W处的噪声，表示干扰节点J
p
的发射功率，服从[0，P
max
]的均匀分布，h
xy
表示将节点X到Y的信道衰落系数；
步骤2.1.3、在H1下，源到中继的信息传输速率为如下公式(3)：5.根据权利要求4所述的一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，其特征在于，所述步骤2.2中继向目的节点转发保密信息的具体过程如下：步骤2.2.1、中继向目的节点进行信息转发，将被选中的干扰节点记为J
q
，同样，目的节点对噪声信号进行消除，此时目的节点接收到的信号为公式(4)：其中，P
r
表示中继的发射功率，n
d
(k)表示目的节点处的噪声；步骤2.2.2、检测者对中继是否转发源的信息进行检测时，其接收到的信号公式(5)：其中，P
jq
表示J
q
的发射功率，同样在[0，P
max
]间服从均匀分布；步骤:2.2.3、在H1下，中继到目的节点的信息传输速率为公式(6)：步骤:2.2.4、系统最终获得的传输速率为公式(7)：C
sd
＝min(C
sr
，C
rd
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)。6.根据权利要求5所述的一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，其特征在于，所述步骤2.3中检测者的双阶段联合检测过程具体如下：步骤2.3.1、对于源向中继发送保密信息的第一阶段，检测者通过Neyman
‑
Pearson准则判断信息的传输情况，判决公式为公式(8)：其中，为检测者在第一阶段的平均接收功率，τ1为该阶段的判决门限，的上标b表示通信阶段，下标a为1或0分别表示该阶段的判决结果为发送或未发送保密信息；假设在一个通信阶段内符号传输次数趋于无穷，即K
→
∞，检测者接收的平均功率为公式(9)，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠鏸，王滢，张琰祥，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：