一种水声物理层密钥量化方法及装置

    公开(公告)号:CN116614223A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310496619.5

    申请日:2023-05-05

    IPC分类号: H04L9/08 H04L27/26 H04B13/02

    摘要: 本发明属于水声物理层技术领域,特别涉及一种水声物理层密钥量化方法及装置,用以实现在高信噪比的水声信道条件下量化及密钥生成,合法通信双方在信道探测阶段采用OFDM信号完成信道探测,并提取包含信道频率响应特征的观测序列;通信双方利用聚类方法完成聚类获取聚类中心,随后通过隶属度判别构建量化保护间隔,并对处于保护间隔内的模糊边界观测点进行剔除。本发明能够解决高信噪比情况下由于本地噪声差异导致观测序列不一致进而引起量化误差的问题,通过利用聚类思想和保护间隔思想构建不规则量化保护间隔,以剔除量化边界点,在水声环境和/或高信噪比条件下均能够获得较低的初始密钥不匹配率,便于实际场景应用。

    一种基于Leech格码的近容量星座构建方法、星座映射方法和译码方法

    公开(公告)号:CN118432717A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410508950.9

    申请日:2024-04-25

    IPC分类号: H04B10/116 H04B10/516

    摘要: 本发明提供一种基于Leech格码的近容量星座构建方法、星座映射方法和译码方法。本发明所提出的方法均应用于峰值功率和平均功率约束下的SISO VLC系统,其中,星座构建方法包括以下步骤:根据给定的峰值功率和平均功率约束条件确定最优成形参数,根据最优成形参数确定一个24维最优成形区域;采用FFT的壳状分解FDSM算法在24维最优成形区域中选择Ms个D24格以构成一个规模为Ms的最优成形集合;将最优成形集合进行平移得到最优成形Leech星座;根据所述最优成形集合和所述约束条件求解星座放缩比,根据星座放缩比对最优成形Leech星座进行放缩得到待构建星座。本发明方案可以获得近似最大成形增益和显著的编码增益,提升了峰值、均值功率约束下的VLC系统的误码性能。

    一种直接序列扩频水声通信链路的灵巧干扰方法及装置

    公开(公告)号:CN115913393A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211367434.6

    申请日:2022-11-02

    摘要: 本发明属于水下通信安全检测技术领域,特别涉及一种直接序列扩频水声通信链路的灵巧干扰方法及装置,通过收集已知干扰源水声通信链路节点的水声通信信号,通过信号分析来区分通信信号中的扩频信号段和噪声段,并估计信号中的关键参数,其中,关键参数包含:信号载频、码元速率、码元周期及码字序列;并依据关键参数来生成伪扩频信号,利用伪扩频信号实时监测干扰源通信状态,并在干扰源有通信时,本地节点通过发送伪扩频信号进行干扰防御。本发明采用主动防御策略有针对性地反向干扰特定码序列的直接序列扩频水声链路,阻断通信链路信息传输,阻止指令下达以及回传窃听数据,进而避免合法水声网络受到进一步干扰。

    一种基于MIMO的水声物理层密钥生成方法及装置

    公开(公告)号:CN116980891A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310775375.4

    申请日:2023-06-28

    摘要: 本发明涉及水声通信物理层技术领域,特别涉及一种基于MIMO的水声物理层密钥生成方法及装置,合法通信双方利用MIMO多阵元并通过互发导频信号对合法信道进行探测,以获取MIMO各阵元信道特征探测序列;基于MIMO各阵元信道特征探测序列选择信道容量最大的MIMO阵元对应的信道特征探测序列作为目标信道特征;对目标信道特征进行量化、协商和隐私放大处理,以生成合法通信双方安全通信的物理层密钥。本发明基于MIMO系统利用多阵元来提高系统密钥生成速率,并通过利用阵元选择使系统在保密容量和系统计算复杂度两个关键性能上进行折衷,在牺牲一定计算复杂度的基础上,可以提高系统的密钥生成速率,适用于相关性强的水声MIMO系统。

    一种水声信道物理层密钥生成方法及系统

    公开(公告)号:CN115776370A

    公开(公告)日:2023-03-10

    申请号:CN202211438459.0

    申请日:2022-11-16

    摘要: 本发明属于水声安全通信技术领域,特别涉及一种水声信道物理层密钥生成方法及系统,该方法包括:使用线性调频信号作为信道探测信号,合法通信双方相互发送线性调频信号,该信号经历相同的信道衰减被对端接收;根据信道环境选择接收信号强度或者信道时域冲激响应从接收信号中提取信道特征;利用提取的信道特征量化生成初始密钥,并且设置量化门限和量化位数以适应不同的水文环境和密钥生成速率需求;发送端根据初始密钥生成校验码并发送校验信号,接收端则利用收到的校验码完成纠错功能;对协商后的密钥进行变换,提高密钥的安全性,生成最终密钥。本发明能够完成水声物理层密钥的生成和分发,同时具备防窃听密钥的能力。