一种信息分布式安全传输方法技术

本发明专利技术公开了信息分布式安全传输方法，该方法包括：将期望发送的保密信息对应的传输符号通过串并转换分为两个携带信息的符号，分别将每个携带信息的符号发送至不同的用户进行激活；全体被激活用户相互协作，将接收到的信息通过并串转换恢复所述传输符号；解调所述传输符号得到保密信息。本发明专利技术适用于视距信道下窃听用户与期望接收机位于相近方位的情况下，在不影响接收机对期望符号解码的同时最大程度抑制窃听用户对私密信息的获取。从而避免了糟糕的窃听环境对通信系统性能的消极影响，增强了信号的安全传输性能。强了信号的安全传输性能。强了信号的安全传输性能。

【技术实现步骤摘要】
一种信息分布式安全传输方法


[0001]本专利技术属于安全通信
，尤其涉及信息分布式安全传输方法。

技术介绍

[0002]无线通信在军事和民用领域逐渐发挥着越来越大的作用，然而无线通信的广播特性给无线通信的安全带来前所未有的挑战，单纯依靠传统的密码加密不能满足物理层安全的需要。针对物理层安全通信的方向调制技术作为传统高层加密的补充，有效提高了无线通信的信息安全性，近年来收到了广泛关注。
[0003]目前传统的单基站方向调制方法均在单基站的场景下进行分析，一旦窃听用户位于合法接收机相近的方位时，此时将有大量的保密信息发生泄漏。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了信息分布式安全传输方法,将期望符号分为两部分同时由两个发射机进行发送，并通过不同的发射基站激活两个不同的接收机。在激活用户的协作之下，接收端仍可成功解调出保密信息，在不影响保密符号接收的情况下避免了窃听用户对有用信号的窃取从而解决了单基站调制受制于窃听者方位信息的问题。
[0005]本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
[0006]一种信息分布式安全传输方法，所述方法包括：
[0007]将期望发送的保密信息对应的传输符号通过串并转换分为两个携带信息的符号，分别将每个携带信息的符号发送至不同的用户进行激活；
[0008]全体被激活用户相互协作，将接收到的信息通过并串转换恢复所述传输符号；
[0009]解调所述传输符号得到保密信息。
[0010]进一步的，所述传输符号被分为正交分量携带信息的符号和同相分量携带信息的符号，由两个分布式发射机进行发送。
[0011]进一步的，发送携带信息的符号时，携带信息的符号被表达为
[0012][0013]其中，e
i
，e
j
分别为N
R
×
N
R
阶单位阵的第i列与第j列；b
m
为发射端发射的符号，且满足b
m
∈{b1,b2,
…
,b
M
}；表示取实部，表示取虚部。
[0014]进一步的，所述分别将每个携带信息的符号发送至不同的用户进行激活具体包括：
[0015]计算发射机发射端的预编码矩阵，在信道矩阵的零空间加入人工噪声后发送至接收端。
[0016]进一步的进一步的，所述计算发射机发射端的预编码矩阵具体包括：
[0017]将不同合法用户接收信号矢量y
I
中的元素表示为定义矩阵
[0018]激活第i个接收机的条件为此时，空间中仅有用户i能接收到来自I路发射机发射的符号，其中，β为常数；
[0019]对进行奇异值分解得到其中，矩阵Σ
i
为(N
R
‑
1)
×
(N
R
‑
1)阶对角矩阵，且对角元为的N
R
‑
1个奇异值；与分别代表左右奇异矩阵；为的零空间，有等式关系成立；
[0020]定义(N
T
‑
N
R
‑
1)阶矢量r
i
，满足矢量p
i
表达为从而获得I路发射机发射端的预编码矩阵P
I
。
[0021]进一步的，所述在信道矩阵的零空间加入人工噪声后发送至接收端具体包括：
[0022]I路发射机的发射信号矢量为其中，为矩阵H
I
的零空间；u
I
表示任意列矢量。
[0023]进一步的，所述全体被激活用户相互协作，将接收到的信息通过并串转换恢复所述传输符号具体包括：
[0024]接收端分别使用带通滤波器进行带通滤波，所述带通滤波器的中心频率与发射端载波频率相同；
[0025]滤波后进行下变频得到下变频信号；
[0026]将全部下变频信号进行并串转换得到所述传输符号。
[0027]进一步的，所述滤波后进行下变频得到下变频信号具体包括：
[0028]接收端的下变频信号表达为：
[0029][0030]式中，n
k
表示信道噪声，概率分布满足
[0031]本专利技术的有益效果在于：
[0032]本专利技术采用了多用户协作的分布式调制的方式，将其应用在糟糕的窃听场景下进行建模，降低了该场景下私密信息被截获的概率。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例提供的信息分布式安全传输方法流程示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例多用户协作的分布式方向调制系统模型图；
[0035]图3是本专利技术实施例双阵列多用户方向调制发射机框图；
[0036]图4是本专利技术实施例机密信息接收端解调流程图；
[0037]图5是本专利技术实施例窃听用户接收信号星座图，其中，图5(a)是单基站调制情况下窃听用户接收信号星座图，图5(b)是双基站调制情况下窃听用户接收信号星座图；
[0038]图6是本专利技术实施例接收端以及窃听用户误符号率随接收端信噪比的变化曲线图；
[0039]图7是本专利技术实施例接收端以及窃听用户的矢量幅度误差随接收端信噪比的变化曲线图。
具体实施方式
[0040]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0041]基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]目前传统的单基站方向调制方法均在单基站的场景下进行分析，一旦窃听用户位于合法接收机相近的方位时，此时将有大量的保密信息发生泄漏。
[0043]为了解决上述技术问题，提出了本专利技术信息分布式安全传输方法的下述各个实施例。
[0044]实施例1
[0045]参照图1，如图1所示是本实施例提供的信息分布式安全传输方法流程示意图，该方法在调制方式上采用了QPSK，该方法具体包括以下步骤：
[0046]步骤一：将期望发送的保密信息对应的传输符号通过串并转换分为两个携带信息的符号，分别将每个携带信息的符号发送至不同的用户进行激活。
[0047]本实施例设计了一种分布式基站多用户方向调制系统。参照图2，如图2所示是本实施例多用户协作的分布式方向调制系统模型图，期望符号通过串并转换被平均分给两个分布式发射机进行发送，同时两个基站分别激活不同的用户。最后，被激活用户相互协作，将接收到的信息进行并串转换从而恢复保密符号。在此情况下，即便窃听用户位于其中一个激活用户相同方向上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息分布式安全传输方法，其特征在于，所述方法包括：将期望发送的保密信息对应的传输符号通过串并转换分为两个携带信息的符号，分别将每个携带信息的符号发送至不同的用户进行激活；全体被激活用户相互协作，将接收到的信息通过并串转换恢复所述传输符号；解调所述传输符号得到保密信息。2.如权利要求1所述的信息分布式安全传输方法，其特征在于，所述传输符号被分为正交分量携带信息的符号和同相分量携带信息的符号，由两个分布式发射机进行发送。3.如权利要求1所述的信息分布式安全传输方法，其特征在于，发送携带信息的符号时，携带信息的符号被表达为其中，e
i
，e
j
分别为N
R
×
N
R
阶单位阵的第i列与第j列；b
m
为发射端发射的符号，且满足b
m
∈{b1,b2,
…
,b
M
}；表示取实部，表示取虚部。4.如权利要求3所述的信息分布式安全传输方法，其特征在于，所述分别将每个携带信息的符号发送至不同的用户进行激活具体包括：计算发射机发射端的预编码矩阵，在信道矩阵的零空间加入人工噪声后发送至接收端。5.如权利要求4所述的信息分布式安全传输方法，其特征在于，所述计算发射机发射端的预编码矩阵具体包括：将不同合法用户接收信号矢量y
I
中的元素表示为定义矩阵激活第i个接收机的条件为此时，空间中仅有用户i能接收到来自I路发射机发射的符号，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伶，徐进哲，许茜，张兆林，杨欣，孙文彬，陶明亮，粟嘉，谢坚，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：