技术摘要：
一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法，它属于通信技术领域。本发明解决了现有的通信方法对抗窃听端截获的性能差的问题。本发明将M项扩展加权分数傅里叶变换引入信号处理的过程中，来实现信号变换域抗截获性能的增强。对于合作方，由于酉变换性，可根据与发  全部
背景技术：
近年来，无线通信网络的发展正逐步走向成熟，数字化的信息交流方式成为人们 生活中不可或缺的一部分。随着无线网络所容纳的用户数目的快速增加和其应用领域的不 断扩大，信息的安全传输成为被重点关注的问题之一。在通信安全领域，以密码学为核心的 安全保障机制发展十分成熟有效，物理层安全方法则由于其可以对基于密码学的传统加密 体制在面对无线通信场景所显露出的缺陷进行良好的应对与补充，而得到了广泛的关注和 快速的发展。 加权分数傅里叶变换这种信号处理手段逐渐在通信系统中得到了研究和应用，也 开始被引入了物理层安全技术的研究范畴。然而，随着窃听端计算能力的增加，传统加权分 数傅里叶变换所固有的特性使其在对抗非合作方穷举攻击的能力上稍显逊色，而现有的改 进形式如：多项加权分数傅里叶变换和多参数加权分数傅里叶变换等方式对其安全性能的 提升也十分有限，因此，现有基于加权分数傅里叶变换的安全通信系统对抗窃听端周期扫 描的性能仍然较差，导致现有的通信方法在对抗窃听端截获方面的性能仍然比较差，因此， 对其抗窃听端截获性能的缺陷进行补充和优化、进一步提升系统的保密性成为一个值得关 注的研究方向。
技术实现要素：
本发明的目的是为解决现有的通信方法对抗窃听端截获的性能差的问题，而提出 了一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法。 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是： 一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法，所述方法具体包括以下步 骤： 步骤一、将信源产生的0、1比特数据进行基带的星座映射，获得星座映射后的调制 信号X； 步骤二、将步骤一获得的调制信号X进行M项扩展加权分数傅里叶变换，获得一路 串行数字信号XT； 所述M项扩展加权分数傅里叶变换的具体形式为： 式中， 表示对X进行M项扩展加权分数傅里叶正变换，M为加权项数，且M≥4， θk为正变换的第k个变换参数，Xl为调制信号X基于周期性基础算子T构造的第l个基函数，l ＝0,1,2,...,M-1，ωl(θk)为M项扩展加权分数傅里叶正变换的第l个基函数对应的加权系 5 CN 111614590 A 说　明　书 2/6 页 数； 步骤三、将步骤二获得的数字信号XT通过数/模转换器，获得模拟调制信号XT0； 步骤四、对步骤三获得的模拟调制信号XT0进行上变频处理，获得上变频处理后的 信号，并将上变频处理后的信号发射至信道； 步骤五、信号通过信道的传输到达接收端，接收端对接收到的信号进行下变频处 理，获得下变频处理后的信号； 步骤六、将步骤五获得的下变频处理后的信号通过模/数转换器，获得一路串行数 字信号X′； 步骤七、将步骤六获得的一路串行数字信号X′进行M项扩展加权分数傅里叶反变 换，获得反变换后的数据信号； 所述M项扩展加权分数傅里叶反变换的具体形式为： 其中， 表示对X′进行M项扩展加权分数傅里叶反变换，θ′k为反变换的第k 个变换参数，θ′k与θk互为相反数，X′l为信号X′基于周期性基础算子T构造的第l个基函数，l ＝0,1,2,...,M-1，ω′l(θ′k)为M项扩展加权分数傅里叶反变换的第l个基函数对应的加权 系数； 步骤八、将步骤七获得的数据信号进行星座解映射，恢复出0、1比特数据。 一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法，所述方法在发送端的工作 流程为： 步骤1、将信源产生的0、1比特数据进行基带的星座映射，获得星座映射后的调制 信号X； 步骤2、将步骤1获得的调制信号X进行M项扩展加权分数傅里叶变换，获得一路串 行数字信号XT； 所述M项扩展加权分数傅里叶变换的具体形式为： 式中， 表示对X进行M项扩展加权分数傅里叶正变换，M为加权项数，且M≥4， θk为正变换的第k个变换参数，Xl为调制信号X基于周期性基础算子T构造的第l个基函数，l ＝0,1,2,...,M-1，ωl(θk)为M项扩展加权分数傅里叶正变换的第l个基函数对应的加权系 数； 步骤3、将步骤2获得的数字信号XT通过数/模转换器，获得模拟调制信号XT0； 步骤4、对步骤3获得的模拟调制信号XT0进行上变频处理，获得上变频处理后的信 号，并将上变频处理后的信号发射至信道。 一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法，所述方法在接收端的工作 流程为： 步骤a、接收端对接收到的信号进行下变频处理，获得下变频处理后的信号； 步骤b、将步骤a获得的下变频处理后的信号通过模/数转换器，获得一路串行数字 6 CN 111614590 A 说　明　书 3/6 页 信号X′； 步骤c、将步骤b获得的一路串行数字信号X′进行M项扩展加权分数傅里叶反变换， 获得反变换后的数据信号； 所述M项扩展加权分数傅里叶反变换的具体形式为： 其中， 表示对X′进行M项扩展加权分数傅里叶反变换，θ′k为反变换的第k 个变换参数，θ′k与θk互为相反数，X′l为信号X′基于周期性基础算子T构造的第l个基函数，l ＝0,1,2,...,M-1，ω′l(θ′k)为M项扩展加权分数傅里叶反变换的第l个基函数对应的加权 系数； 步骤d、将步骤c获得的数据信号进行星座解映射，恢复出0、1比特数据。 本发明的有益效果是：本发明提出了一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测 传输方法，本发明对原有的加权分数傅里叶变换信号进行了扩展，在保留原有加权变换形 式的前提下，对加权系数的形式进行设计，在加权系数中引入多个相互独立的变换参数，实 现了抗扫描能力的提升。在有窃听者存在的网络中，窃听端将无法通过原本单参数四周期 固定次数扫描的方式对变换阶数进行破解来正确恢复数据。同时，变换域扩展加权信号具 有较好的参数敏感性，这也为窃听节点截获制造了困难，大幅度提升了其计算复杂度。 本发明采用M项扩展加权分数傅里叶变换及反变换技术，通过有效提升参数维度， 可以实现无线通信系统物理层安全性能的提升，提升了对抗窃听端截获的性能。 附图说明 图1是本发明的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法的系统框 图； 图2是本发明的一种基于扩展加权分数傅里叶变换的抗检测传输方法，在合作方 接收端、窃听端未知所采用的传输模式、窃听端已知所采用的传输模式但单个解调参数有 误差和多个解调参数有误差情况下的误码率性能曲线对比图； Δθ0＝0.1pi代表窃听端已知所采用的传输模式但单个解调参数有误差的情况， Δθk＝0.1pi代表窃听端已知所采用的传输模式但多个解调参数有误差的情况。