[发明专利]一种基于ML-WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法

说明书

本发明属于卫星通信技术领域，公开了一种基于ML‑WFRFT(多层加权分数阶傅里叶变换)与AN(人工噪声)辅助的卫星抗参数扫描通信方法，所述基于ML‑WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法采用ML‑WFRFT调制信号；将ML‑WFRFT与AN辅助技术结合。本发明对传统的WFRFT进行改进，提出ML‑WFRFT，用其调制信号，同时将其与多入多出(MIMO)技术相结合，使调制信号具有多个调制参数而加密性更强，为了抑制窃听方进行参数扫描，将ML‑WFRFT与AN辅助技术相结合。利用本发明，能够在满足合法接收方通信要求的情况下，极大的抑制窃听方接收性能，即基本不能正确解调信号。

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，尤其涉及一种基于ML-WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：卫星通信具有通信覆盖区域大、通信距离远、通信频带宽、通信容量大以及信道质量好、传输性能稳定等特点，因而卫星通信在民用通信和军事通信中均得到广泛的应用。然而随着社会经济的发展，高速高质量的数据传输需求也更加迫切，随着科学技术的发展，广播电视，卫星通信，交通，铁路，对讲机等业务越来越多，频谱资源越来越紧缺，同时发射端的发射功率是一定的，一味地增大发射功率，将对现有的技术提出极大的挑战，而且增大发射功率将会极大的增加成本，因此，目前发射功率受限。卫星信道具有开放性，卫星覆盖范围内的任何用户都可以接收数据，所传信息被窃听的风险增大。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前频谱资源越来越紧缺，发射功率受限，卫星覆盖范围内的任何用户都可以接收数据，所传信息被窃听的风险增大。

解决上述技术问题的难度和意义：如何在不增加发射功率的情况下提高频谱利用率，同时将所发送的信号进行隐藏或者加密，使窃听方无法截获信号，达到安全通信。解决上述问题将在现有情况下极大提高卫星通信的频谱利用率，从而提高用户通信的可靠性，同时保证用户通信的安全性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于ML-WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法。

本发明是这样实现的，一种基于ML-WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法，所述基于ML-WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法首先对传统的WFRFT进行改进，提出ML-WFRFT，并根据发射天线的数目确定WFRFT的层数，采用ML-WFRFT调制发射信号，对信号进行了加密；同时与多入多出结合；进行空时分组编码，从对应的天线发射对应的信号，提高了频谱利用率，同时，与AN辅助技术相结合，在对应的天线加入AN信号，恶化了窃听信道质量，抵制窃听方进行参数扫描来截获信号。

进一步，所述基于ML-WFRFT与AN辅助的卫星抗参数扫描通信方法包括以下步骤：

步骤一，发射端首先对待发射信号进行基带映射，本发明采用QPSK进行基带映射，同事根据实际的发射天线数目，编写相应的ML-WFRFT算法，通过计算机对基带映射后的信号进行相应的ML-WFRFT调制，根据发射天线数目对有用信号进行ML-WFRFT调制；

步骤二，根据空时编码规则，根据对应的天线数目通过计算机编写相应的空时编码程序，通过计算机将ML-WFRFT信号进行空时分组编码；

步骤三，通过计算机给空时分组编码信号添加训练符号，通过USRP等硬件设备从相应的天线发射出去，接收方根据接收到的训练符号对信道状态进行信道估计，同时将估计的信息反馈给发射方；

步骤四，发射方根据反馈信息对合法信道进行奇异值分解，在合法信道的零空间发送AN信号，以恶化窃听方的信道质量，并对发射端功率分配进行优化，使系统的安全容量最大；