[发明专利]隐蔽通信系统中隐藏发射节点的方法

说明书

本发明提出一种隐蔽通信系统中隐藏发射节点的方法，其特征在于：发射机设置有用于发送信息的天线；接收机设置有接受信息的天线和发射人工噪声的天线；所述接收机定期广播导频，使发射机能够估计从接收机到发射机的信道。其利用全双工技术在无线衰落信道中实现隐蔽通信，通过控制全双工接收机处人工噪声的功率来故意扰乱监测者的接收功率从而满足隐蔽通信的有关约束条件。

技术领域

本发明属于隐蔽通信技术领域，尤其涉及一种隐蔽通信系统中隐藏发射节点的方法。

背景技术

随着智能无线终端的飞速发展，近几年来无线网络的数据流量呈现指数级的增长。其中，大量机密和私人的信息将通过无线的方式进行传输,信息的安全传输得到日益广泛的关注。因为其广播特性,无线通信的传播没有明确的物理边界,这将导致通过无线方式传播的机密信息很容易受到外界的攻击和窃听。

为了保护机密信息被非授权用户检测到并被破译和窃听，有一种无线安全通信技术—隐蔽通信近几年来引起了学术界广泛的研究兴趣。隐蔽通信的目标是在两个用户(Alice和Bob)之间实现无线传输,同时保证该传输在监测者(Willie)处的检测概率可以足够小。在隐蔽通信的场景中,Willie的任务是检测Alice和Bob之间是否存在任何通信。因此,隐蔽通信的任务是隐藏无线通信的存在,从而减少监测者在无线网络中发现该通信行为的概率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种隐蔽通信系统中隐藏发射节点的方法，利用全双工技术在无线衰落信道中实现隐蔽通信，通过控制全双工接收机处人工噪声的功率来故意扰乱监测者的接收功率从而满足隐蔽通信的有关约束条件。同时，在信道反转功率控制技术的协助下，发射机能够根据不同的信道质量改变发射信号的功率使得接收机处的信号功率为一恒定值从而能够在不知道信道状态信息的情况下能够对这些信号进行解码。本发明消除了接收机对于发射机信道状态反馈的需求，从而帮助发射机隐藏自身并同时不让监测者觉察它的存在。

本发明具体采用以下技术方案：

一种隐蔽通信系统中隐藏发射节点的方法，其特征在于：发射机设置有用于发送信息的天线；接收机设置有接受信息的天线和发射人工噪声的天线；所述接收机定期广播导频，使发射机能够估计从接收机到发射机的信道。

优选地，发射机发射信号的时候使用信道反转功率控制，发射机根据与接收机间的信道h_a骠来改变其传输功率,使接收机的接收功率为一个固定值：

P_a|h_ab|²＝Q；

式中，P_a为发射机的发射功率，h_ab为发射机到接收机的信道。

优选地，为P_a设置截断值，使监测者处的检测性能维持在可控限度，所述监测者处的检测性能采用检测错误概率衡量，其公式如下：

其中，代表发射机传输隐蔽消息的概率，代表发射机不传输隐蔽消息的概率，α是误警率，β是漏警率。

优选地，采用截断信道反转功率控制方案，发射机只有在发射机到接收机的信道质量大于某个特定值时才传输隐蔽信息。

优选地，在所述截断信道反转功率控制方案中：

发射机的发射功率为：

其中，为发射机的最大功率限制；发射机只有当满足时才发射信号，把该必要条件表示为考虑瑞利衰落分布，|h_ab|²的累积分布函数为进而得到的概率为：

其中，λ_ab表示发射机到接收机信道的平均值；