利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022109095232
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于混沌序列和多进制扩频的安全通信方法,其特征在于,发送端将需要发送的文件信息进行分包,组帧,RS编码、用生成的混沌序列做扩频码,进行循环码移位键控扩频、加入同步头,处理后的混沌扩频传输序列进行GMSK调制、数模转换,形成高频混沌扩频信号,通过设备传输到无线信道中;

接收端接收到高频混沌扩频信号,先进行模数转换、GMSK解调,识别信号同步头提取混沌扩频传输序列,然后通过循环码移位键控解扩运算、RS解码、分帧,将数据包重组得到原始信息;

所述方法包括以下步骤:

步骤一:将文件进行分包,将分好的数据包进行组帧,并进行RS编码;

步骤二:选定混沌序列类型与其映射方程,并且确定映射方程的初值,以及迭代次数,产生所需的扩频码;

步骤三:收发两端通过扩频码生成数据映射表;

步骤四:对帧内数据进行分组扩频,加入同步头通过调制发送;

步骤五:接收端经过识别进行解扩;

步骤六:数据重组得到原始文件;

所述步骤一的过程如下:

(1.1)假设文件大小为m bytes,每n bytes为一组,则共有m/n组数据包;

(1.2)将数据包进行组帧,在数据头部加入同步头(3bytes)、数据类型(1bytes)、长度(1bytes),数据尾部加入CRC‑16(2bytes)校验位,即最后的数据帧长度为(n+3+1+1+2)bytes;

(1.3)组帧后的数据进行RS编码,用于纠正突发差错,帧后加入23位的RS校验码,即生成(n+7+23)的初始扩频数据;

所述步骤二的过程如下:

(2.1)选定chebyshev混沌序列类型,其映射方程为: 其中(2.2)初值 为32,x1=0.8,迭代次数为N;

(2.3)产生的N位xk进行量化,转化为二进制,大于0为1,小于0为1;

(2.4)产生N位扩频码;

所述步骤三的步骤如下:

(3.1)N位混沌扩频码存储在索引为0的数组中;

(3.2)混沌扩频码循环移位,规定为向左移,生成不同的扩频序列,存储在对应移位量的索引数组中;

(3.3)数据映射表的映射规则为:数组的索引值‑>该索引下存储的扩频序列;

所述步骤四的步骤如下:

(4.1)将帧内数据进行分组,每组长度为:M=log2N(N为混沌扩频码长度),按照分组长度M,分成多个数据组;

(4.2)将分好的数据组进行扩频:将二进制的数据组转化为一个十进制数Y,,Y作为索引,取数据映射表中存储在此处混沌扩频序列;其中二进制数组转化为十进制的原理为:起0

始位对应2,从左往右一次提高2的次数,最后展开求和;

(4.3)在混沌扩频序列前加入同步头,得到传输序列,用于接收端解扩识别有用信息,然后将传输序列进行GMSK调制,数模转化等发送到无线信道中。

2.根据权利要求1所述的一种基于混沌序列和多进制扩频的安全通信方法,其特征在于,所述步骤五的步骤如下:(5.1)接收端接收到信号,进行模数转化,GMSK解调,得到传输序列;

(5.2)识别到同步头,提取同步头后的混沌扩频序列,进行解扩;

(5.3)提取到N位长度的混沌扩频序列,将该序列和序列数组中的每一个扩频序列进行相关运算,并计算相关值;

(5.4)记录相关值最大值的扩频序列并记录其索引y,将十进制y根据扩频模块中的二进制‑>十进制原则转化为二进制序列,此序列就是(4.2)中的原始数据;

(5.5)将所有的数据组都解扩完成。

3.根据权利要求1所述的一种基于混沌序列和多进制扩频的安全通信方法,其特征在于,所述步骤六的步骤如下:(6.1)得到所有帧内长度为M的数据组,将数据组重组,得到数据;

(6.2)进行RS译码,纠正突发错误;

(6.3)检验数据CRC‑16值,无误后,判断数据帧类型,得到数据帧内原始数据;

(6.4)将所有数据帧恢复,按照数据帧序号进行排序,最后得到(1.1)中的文件。