[发明专利]基于空间调制和上层密钥流的MIMO跨层安全通信系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于空间调制和上层密钥流的MIMO跨层安全通信系统及方法,SM安全调制模块先根据天线控制序列进行天线序号映射，并激活相应天线，再根据符号控制序列在其上发射数字调制符号或变形的数字调制符号；SM安全解调模块先根据天线控制序列进行天线序号解映射，再根据符号控制序列进行数字符号解调，最终将解调的两部分信息合并，恢复出原始信号；在MIMO空间调制系统下通过设计空间调制方案并与上层密码技术结合，将只有合法双方共享的密钥流作为控制序列，控制SM的映射和解映射规则，只有合法接收者才可以采用合理的解调算法得到正确的发射信息，从而实现增强的无线通信加密方式，防止了信息泄露。

主权项

1.基于空间调制和上层密钥流的MIMO跨层安全通信系统，其特征在于：包括发射端、接收端、控制序列产生端和无线信道；所述的控制序列产生端用于产生二元伪随机的天线控制序列ZNT和符号控制序列Fmod；所述的无线信道用于发射端和接收端之间的数据传输；所述的发射端包括信源、SM安全调制模块、数模转换模块和射频发射模块；信源用于为SM安全调制模块输入信号序列；SM安全调制模块用于根据天线控制序列ZNT和符号控制序列Fmod对输入的信号序列进行跨层空间调制，得到天线映射序号和调制数据；所述的数模转换模块用于将调制数据进行数模转换；射频发射模块用于根据天线映射序号激活对应天线将数模转换后的数据发送到无线信道中；所述的接收端包括射频接收模块、模数转换模块、信号检测估计模块和SM安全解调模块；射频接收模块用于从无线信道中接收数据；模数转换模块用于对接收到的数据进行模数转换，信号检测估计模块用于对模数转换得到的数据进行检测估计；SM安全解调模块用于根据天线控制序列ZNT和符号控制序列Fmod对检测估计得到的数据进行跨层空间解调，并输出数据；所述SM安全调制模块包括串并转换子模块、天线序号映射子模块和数字调制子模块：串并转换子模块用于将来自信源的信号序列分成天线信息和传输信息两组序列，并将天线信息输出至天线序号映射子模块，将传输信息输出至数字调制子模块：天线序号映射子模块用于根据天线控制序列ZNT对天线信息进行天线序号映射：数字调制子模块用于根据符号控制序列Fmod对传输信息进行常规数字调制或变形数字调制。