[发明专利]一种信号编码加密传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信方法，特别是涉及一种信号编码加密传输的保密通信方法。

背景技术

通信业的快速发展带来了保密通信的问题，信息被非法截取和盗窃经常造成严重后果，因此保密通信越来越受到人们的关注。目前，已在通信中应用的保密技术有信息加密、信道保密、加扰、特殊或多重调制、扩频等。另外还有一些新的通信保密方法如混沌保密通信技术，正处于研究阶段。

公知的，在信号传输时为了使信号的频谱特性与信道的频谱特性相匹配，提高抗噪声能力和降低误码率，通常是在传输前对数字信号进行某种处理如编码、波形变换，以减少数字信号中的低频分量和高频分量，或者通过某种调制使模拟或数字信号的频谱搬移。

因此要实现信号保密传输，一般是通过改变传输频率、调制方式、编码方式或其它传输参数，从而改变信号的传输方式，达到抗干扰、抗截获的效果。但是传统的方法和系统所能达到的效果，对于具有高保密性能要求的通信系统来说是极其有限的。因此，为了获得高的保密性，往往需要将多种保密技术结合使用，但是由此带来系统的复杂度和成本大幅度提高的问题。而保密性能较好的CDMA技术是基于扩频通信，在现有通信系统无法应用，且技术复杂、建设成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种信号编码加密传输的方法，是基于特殊变换函数族的逆变换来实现的，并通过数字信号的串改并，以及加密变换矩阵对信号顺序的处理和从M个解码波形信号中挑选出N个编码波形信号的方式，具有很强的保密性，是一种全新的加密传输方法，适用于各种类型的模拟通信系统和数字通信系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种信号编码加密传输的方法，包括发送端的信号处理和接收端的信号处理；

发送端的信号处理包括如下过程：

A1.将串行的数字信号转换成N位一组的并行数字信号；

B1.将N位一组的并行信号中的每位数字信号分别用一个特殊变换函数族的逆变换波形信号进行编码；该N个编码波形信号是从M个编码波形信号中预先随机挑选出来的并作为编码信号族；

C1.将N个编码波形叠加后一起输出；

接收端的信号处理包括如下过程：

a1.用N个解码波形信号{S_d(nt)、2S_d(nt)...NS_d(nt)}作为N个并行信号的判别端分别对N个编码波形的叠加信号进行正交积分运算，分别得出对应位的数字信号；该N个解码波形信号是从M个解码波形信号中预先挑选出来的并作为解码信号族；

b1.将N位并行数字信号转换成串行的数字信号；

其中，所述编码信号族和所述解码信号族{S_d(nt)、2S_d(nt)...NS_d(nt)}满足特殊逆变换关系；编码信号本身之间、解码信号S_d(nt)、2S_d(nt)...NS_d(nt)本身之间均为非正交，而编码信号与其对应的解码信号S_d(nt)、2S_d(nt)...NS_d(nt)之间相互正交；所述特殊逆变换为Chen-Mobius变换。

所述的发送端的信号处理过程中，在步骤A1与步骤B1之间还包括采用将步骤A1得到的N位并行数字信号乘以一个N*N加密变换矩阵的方式，去改变N位并行数字信号的信号顺序；所述的接收端的信号处理过程中，在步骤a1与步骤b1之间还包括采用将步骤a1得到的N位并行数字信号乘以一个N*N解密变换矩阵的方式，去恢复得到所述步骤A1得到的N位并行数字信号的信号顺序；

其中，N*N解密变换矩阵是发送端的加密变换矩阵的逆矩阵。

所述发送端的N*N加密变换矩阵是一个每行只有一个非零元素(1)，且各行的非零元素都不在同一列的矩阵。

所述解调信号族{S_d(nt)、2S_d(nt)...NS_d(nt)}由不同类和/或同类但频率不同的数字信号组成，所述编码信号族是不同类和/或同类但频率不同的特殊逆变换信号；所述特殊逆变换为Chen-Mobius变换。