[发明专利]基于卫星信道编码的自适应隐蔽通信方法

权利要求书

1.基于卫星信道编码的自适应隐蔽通信方法，通过信道容量自适应技术控制秘密信息嵌入，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a、对信源数据进行信道编码；

b、利用信道的误比特率信息，计算得到隐蔽通信容量；

c、利用秘密信息嵌入算法将秘密信息嵌入到编码后的信源数据；

d、利用秘密信息提取算法从接收到的信源数据提取出秘密信息；

e、对接收到的信源数据进行信道译码。

2.根据权利要求1所述的基于卫星信道编码的自适应隐蔽通信方法，其特征在于：所述步骤b中，计算得到隐蔽通信容量采用基于分组码的容量自适应算法、基于RS码的容量自适应算法、基于卷积码的容量自适应算法或基于串行级联码的容量自适应算法。

3.根据权利要求2所述的基于卫星信道编码的自适应隐蔽通信方法，其特征在于：所述基于分组码的容量自适应算法实现如下：

假设信道编码采用分组编码以及直接替代的信息嵌入算法，隐藏信息经过纠错编码嵌入到信源数据经过信道编码后的载体数据当中，进行信道传输，在接收端再进行隐藏信息提取和信道译码，记信道编码参数为(n₁,k₁)，纠错能力为t₁，隐藏信息的纠错编码参数为(n₂,k₂)，纠错能力为t₂，每组信道编码的码字里嵌入m个经纠错编码的隐藏信息的码字，

（1）在未嵌入隐藏信息的情况下，计算纠错后的信道编码误比特率为：

Pb0≈1n1Σi=t1+1n1βiCn1ipei(1-pe)n1-i]]>

其中，β_i表示经过信道产生i位符号错误时，经纠错后编码码字中错误符号的平均位数；容易知道β_i满足：

i=t1≤βi≤i+t1,i>t1βi=0,i≤t1]]>

（2）根据步骤（1）的计算结果得到，信道编码误比特率的上限为：

Pb0≈1n1Σi=t1+1n1(i+t1)Cn1ipei(1-pe)n1-i]]>

（3）在嵌入m位隐藏信息的情况下，计算纠错后的信道编码误比特率为：

Pb1≈1n1Σi=t1+1-j+kn1-j+kΣk=0jΣj=0m(i+j-k+t1)Cn1-jipei(1-pe)n1-j-iCmj(12)j(12)m-jCjkpek(1-pe)j-k]]>

≤1n1Σi=t1+1-jn1-jΣj=0m(i+j+t1)Cn1-jipei(1-pe)n1-j-iCmj(12)j(12)m-j]]>

其中，j表示隐藏信息对信道编码码字造成的符号错误位数，k表示这j位中因信道而产生的符号错误位数，而记剩下的n₁-j位中因信道而产生的符号错误位数为i，此时单个信道编码码字经过信道后错误符号的位数为i+j-k；

（4）考虑信源的载体数据在信道译码处经过纠错后，其误比特率小于等于某个阈值T的情况下，隐藏信息能达到的最大嵌入容量，为了保证纠错后的信道编码误比特率小于等于阈值T，只需要满足：

1n1Σi=t1+1-jn1-jΣj=0m(i+j+t1)Cn1-jipei(1-pe)n1-j-iCmj(12)j(12)m-j≤T]]>

（5）对步骤（4）中的式子求解，便能够求出m的最大值；此外，能够得到隐藏信息纠错后的误比特率上限为：

Pb2≈1n2Σi=t2+1n2(i+t2)Cn2ipei(1-pe)n2-i]]>

根据该式子，按实际需要选择隐藏信息所使用的纠错编码。