[发明专利]一种基于多维单/多参数四项加权分数傅里叶变换的保密通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及属于通信技术领域，具体涉及一种保密通信方法。

背景技术

近几十年来，随着计算机技术和通信技术的飞速发展，信息的传输和交换在人们的日常生活中已经无处不在。而信息安全问题始终伴随其中，并且随着社会信息化程度的日益加深，这个问题必将越来越受到关注。信息安全的一个重要方面是信号传输过程中的抗截获性，关键信息如果被非法接收者截取，往往会造成很大的影响，尤其是关于经济和国防军事等方面的信息，一旦泄漏往往造成巨大的财产损失甚至会危害到国家的安危。

传统的信号抗截获技术包括直接序列扩频技术、频率跳变技术、时间跳变技术以及超宽带技术等等。这些技术取得了一定的截获性能，但是也付出了很大的代价，例如需要付出比正常系统大很多的频带宽度。在目前频带资源非常紧张的情况下，这一点对于高信息速率、大用户容量的系统来说几乎是无法实现的。因此，这些技术主要应用在那些对信号安全有特殊要求、用户量较小或者是军事方面的通信设备中。

近年来，一些学者提出将1995年由C.C.SHIH首次提出加权分数傅里叶变换应用到保密通信中。加权分数傅里叶变换的变换阶次可以在一定的周期范围内连续取值，而且具有完善的正逆变换定义。因此，可以使用变换阶次作为系统的通信密匙，防止信号在传输过程中被非法截获。而且，与经典的分数傅里叶变换有所不同，加权分数傅里叶变换被定义为一组态函数线性叠加的形式，因此易于系统的实现。但是这些技术都有很大的缺陷，保密性能不是很高，一旦非法截获者的设备处理能力大幅增加之后，便存在着被破解的可能。因此有必要通过某种硬件可实现的途径进一步提高系统的保密性能。

发明内容

本发明是为了解决现有的保密通信方法的抗截获性能差的问题，从而提供一种基于多维单/多参数四项加权分数傅里叶变换的保密通信方法。

一种基于多维单/多参数四项加权分数傅里叶变换的保密通信方法，

发射端的信号加密方法为：

步骤A1、对输入数据进行基带映射后，获得调制结果；

步骤A2、将步骤A1获得的调制结果进行串/并转换，获得N路并行信号；

步骤A3、将步骤A2获得的N路并行信号分别进行多维加权分数傅立叶变换，获得N路变换结果；多维加权分数傅立叶变换的变换系数受动态参数选择模块的控制；

步骤A4、将步骤A3获得的N路变换结果进行并/串转换，获得一路串行信号；

步骤A5、将步骤A4获得的一路串行信号进行数/模转换，获得模拟信号；

步骤A6、将步骤A5获得的模拟信号进行上变频处理，并将处理后的信号发射至信道；

接收端的信号解密方法为：

步骤B1、接收端接收发射端发射的信号，并将接收到的信号进行下变频处理，获得处理后的信号；

步骤B2、将步骤B1获得的处理后的信号进行模/数转换，获得数字信号；

步骤B3、将步骤B2获得的数字信号进行串/并转换，获得N路并行信号；

步骤B4、将步骤B3获得的N路并行信号进行多维加权分数傅立叶逆变换，获得N路变换结果；多维加权分数傅立叶逆变换的变换系数受动态参数选择模块的控制；

步骤B5、将步骤B4中获得的N路变换后结果进行并/串转换，获得一路串行信号；

步骤B6、将步骤B5中获得的一路串行信号进行解映射，获得结果后输出；

为了硬件实现的方便，N的取值为2的整数次幂，也可为其它的取值。

步骤A3中所述将步骤A2获得的N路并行信号分别进行多维加权分数傅立叶变换的方法是：

步骤A31、将N路并行信号输入至多维加权分数傅立叶模块输入端，并令A＝2，B＝N/A；

步骤A32、进行层数为B、长度为A的加权分数傅立叶变换；

步骤A33、判断A的值是否等于N，如果判断结果为否，将A的取值乘以2、将B的取值除以1，并返回执行步骤A32；如果判断结果为是，则输出N路并行信号。

步骤B4中所述将步骤B3获得的N路并行信号进行多维加权分数傅立叶逆变换的方法是：

步骤B41、将N路并行信号输入至多维加权分数傅立叶模块输入端，并令A＝N、B＝N/A；

步骤B42、进行层数为B、长度为A的加权分数傅立叶变换；

步骤B43、判断A的值是否等于2，如果判断结果为否，将A的取值除以2、将B的取值乘以2，并返回执行步骤A32；如果判断结果为是，则输出N路并行信号。

步骤A32和步骤B42中每次进行的加权分数傅立叶变换中不同层的变换模块采用不同的变换阶次，相同层的变换模块采用不同的变换阶次。