[发明专利]一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于无线隐蔽通信技术领域，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。

背景技术

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。

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。本发明为解决该问题提出了一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，解决了现有技术针对检测者对信息隐蔽传输的两个阶段均加检测时，因合法节点的传输性能不够高，不足以对抗双阶段的联合检测降低系统性能的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于协作干扰对抗联合检测的隐蔽传输方法，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。

本发明的特点还在于，

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。

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。

步骤2.1中源节点向中继发送保密信息的具体过程如下：