[发明专利]一种为无线电台施加水印的方法

说明书

技术领域

本发明提出了一种简单通用的为无线电台施加水印的方法，能够在不改变电台的既有发射部分，也不改变发射的无线信号内容的情况下为无线电台打入水印信息。 

背景技术

随着对于电磁波的智能操控变得越来越方便，在无线通信中留下了一些安全隐患。民航、军事、民用通信、医疗器械、卫星通信、遥控遥感等无线通信中均对发送电台的可靠性有着很高的要求，无线电台的识别越来越成为一个引起广泛关注的话题。为电台施加水印，通过在接收端提取水印识别发送电台，可以很好地改善这一问题。然而一般的添加水印技术将水印添加到待发送的信息中，这种方法改变了发送的信息，使其有一定程度的失真，并且对于不同形式的信息需要使用不同的水印添加技术，不具有普遍性。 

本发明涉及一种通用的无线电台施加水印的技术，使用PN码序列为振荡器加入水印信息，本技术对电台的技术方式透明，实施本技术无需已知特定电台的特定通信制式，本发明实现简单，可广泛应用于各类电台的水印施加，例如为基站施加水印、为广播电台施加水印等。 

发明内容：

任何无线电台发射都必然存在一个振荡器，射频的载频是由振荡器直接产生或者是振荡器输出经过频率合成后的产物。当某个电台存在多个振荡源时，一定有一个决定射频载波。以下以“主振荡器”表示此决定发射射频的振荡源。同时，除另有说明的情形外，以下出现的“振荡器”应理解为“主振荡器”。当电台以多载波方式工作且多个载波非同一本振源生成时，“振荡器”指其中任意一个载波的振荡源。 

本发明的原理如附图1所示。注意图1仅限于说明本发明的原理，不表示对本发明的限定。例如不可理解为：可以实施本发明的系统必须要求“发信机调制”和“本地振荡器”是两个分离的物理实体。图1中的“发信机调制”指电台既有的调制发送技术，其功能是形成无线电台发射信号，一般包括(但不限于)如下部件：调制器、编码器、变频器、放大器等等。 

在物理上有在本地振荡器的输出端插入一个独立的装置，对振荡源产生一个附加的调制，为振荡器输出的载波插入水印，即添加了一个标示电台身份的ID，如图1所示。 

设本地振荡器101发生信号，即输出载波信号为c(t)，则102为 

c(t)=ej(2πfct++θ(t))---(1)]]>

其中f_c是标称振荡频率，θ(t)是振荡器的相位抖动。经过水印添加器103，添加水印装置输出104为 

其中 为本发明所嵌入的包含水印信息附加相位调制信号。 

本发明的内容就是将式(1)中的c(t)经过式(2)变换为c′(t)，使得基于c(t)工作的发射机改 用处理后的c′(t)作为载频工作。 

实际情况下，任何振荡器都是不理想的，都会有一定的相位抖动，即式(1)中的。任何实际中正常应用的电台都已经具备克服这种相位抖动的能力，例如通过载波同步、信道估计等等方法。从式(2)可以看出，本发明所施加的水印信号本质上等同于相位抖动，只要 不是过大，那么对原系统中的接收机(具体而言是其载波提取部分)来说，θ(t)和 并无区别。因此施加水印不会对既有电台的工作产生可感知的影响。 

尽管 对原系统的接收机来说如同不存在，但如果对照采用c(t)的发射机和采用c′(t)的发射机所发射的信号，它们存在客观差别。可以通过某种信号处理技术来识别出所施加水印信号的存在性。实施本发明的情形例如图2所示。201是一个与原接收机无关的单独装置，本发明不对其实现方式做任何限定。当检测器自备天线等射频单元，电台ID的识别将与原系统的接收机无任何联系，也不需在空间上处于接近的位置。例如图3所示。