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专利号: 2020100169621
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于生物叫声的隐蔽信息传输方法,其特征在于,包括:(1)隐蔽信息发送端采集时长为T的生物叫声脉冲信号x(t),对采集的信号提取包络,得到生物叫声包络信号es(t);时间T内包含的生物叫声数大于等于待发送的二进制码流中码元数;

(2)通过门限判决,获取es(t)中每个生物叫声脉冲的时间范围 ti, 分别为第i个生物叫声脉冲的起始时间和终止时间;

(3)当待发送的二进制码流中第i个码元为“B1”时,对步骤1所采集的生物叫声脉冲信号中 范围内的信号xi(t)嵌入标识信号awi(t);

所述标识信号awi(t)的生成步骤为:对xi(t)做FFT,然后在频域提取包络,通过门限判决获取能量集中的频率范围得到其频谱Xi(f);构建频响为1‑Xi(f)的滤波器fi;使用随机信号生成器生成随机信号ai(t);使用滤波器fi对随机信号ai(t)滤波,得到标识信号awi(t);

嵌入标识信号后的生物叫声脉冲信号为:si(t)=xi(t)+p·awi(t);

当待发送的二进制码流中第i个码元为“B2”时,步骤1所采集的生物叫声脉冲信号中范围内的信号不做处理;

(4)发送端将经过步骤3处理的生物叫声信号发送出;

(5)隐蔽信息接收端对接收到的生物叫声信号y(t)提取包络,得到包络信号er(t);通过门限判决,获取er(t)中每个生物叫声脉冲的时间范围 tj, 分别为第j个生物叫声脉冲的起始时间和终止时间;0

(6)对y(t)中的每个生物叫声脉冲yj(t)判断是否有嵌入信息,所述判断步骤为:对yj(t)做FFT,然后在频域提取包络,通过门限判决获取能量集中的频率范围,得到其频谱Yj(f);构建频响为1‑Yj(f)的滤波器 使用 对yj(t)滤波,得到滤波后的信号ywj(t);使用与发送端同步的随机信号生成器生成随机信号aj(t);使用滤波器 对随机信号aj(t)滤波,得到标识信号 对ywj(t)与 进行同步采样,计算每个采样点处的相关系数Rj(n),0

2.根据权利要求1所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输方法,其特征在于,所述步骤1和步骤5中提取信号的包络采用双α滤波器,所述双α滤波器的α=0.001。

3.根据权利要求1所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输方法,其特征在于,所述步骤3和步骤6中在频域提取包络采用双α滤波器,所述双α滤波器的α=0.1。

4.根据权利要求1所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输方法,其特征在于,B1=1,B2=

0。

5.根据权利要求1所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输方法,其特征在于,B1=0,B2=

1。

6.一种基于生物叫声的隐蔽信息传输系统,包括发送端和接收端,其特征在于,所述发送端包括:

生物叫声脉冲信号采集模块,用于采集生物叫声脉冲信号x(t),x(t)中包含的生物叫声数大于等于待发送的二进制码流中码元数;

发送端包络提取模块,用于提取信号x(t)的包络es(t);

发送端脉冲检测模块,用于获取es(t)中每个生物叫声脉冲的起始时间和终止时间ti,嵌入标识信号模块,用于根据待发送的二进制码流中第i个码元,判断是否对x(t)中第i个生物叫声脉冲xi(t)嵌入标识;当待发送的二进制码流中第i个码元为“B1”时,对信号xi(t)嵌入标识信号awi(t);所述标识信号awi(t)的生成步骤为:对xi(t)做FFT,然后在频域做提取包络,通过门限判决获取能量集中的频率范围,得到其频谱Xi(f);构建频响为1‑Xi(f)的滤波器fi;使用第一随机信号生成器生成随机信号ai(t);使用滤波器fi对随机信号ai(t)滤波,得到标识信号awi(t);

嵌入标识信号后的生物叫声脉冲信号为:si(t)=xi(t)+p·awi(t);

当待发送的二进制码流中第i个码元为“B2”时,生物叫声脉冲信号中 范围内的信号xi(t)不做处理;

发送模块,用于将嵌入标识信号模块处理后的生物叫声信号发送出;

所述接收端包括:

生物叫声脉冲信号接收模块,用于接收生物叫声信号y(t);

接收端包络提取模块,用于提取信号y(t)的包络er(t);

接收端脉冲检测模块,用于获取er(t)中每个生物叫声脉冲的起始时间和终止时间tj,嵌入标识信号检测模块,用于判断y(t)中的每个生物叫声脉冲yj(t)是否有嵌入信息,所述判断步骤为:对yj(t)做FFT,然后在频域提取包络,通过门限判决获取能量集中的频率范围,得到其频谱Yj(f);构建频响为1‑Yj(f)的滤波器 使用 对yj(t)滤波,得到滤波后的信号ywj(t);使用与发送端第一随机信号生成器同步的第二随机信号生成器生成随机信号aj(t);使用滤波器 对随机信号aj(t)滤波,得到标识信号 对ywj(t)与 进行同步采样,计算每个采样点处的相关系数Rj(n),0

7.根据权利要求6所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输系统,其特征在于,所述发送端包络提取模块和接收端包络提取模块中提取信号的包络采用双α滤波器,所述双α滤波器的α=0.001。

8.根据权利要求6所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输系统,其特征在于,所述发送端嵌入标识信号模块和接收端嵌入标识信号检测模块中在频域提取包络采用双α滤波器,所述双α滤波器的α=0.1。

9.根据权利要求6所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输系统,其特征在于,B1=1,B2=

0。

10.根据权利要求6所述的基于生物叫声的隐蔽信息传输系统,其特征在于,B1=0,B2=1。