[发明专利]一种基于多维星座旋转的物理层加密方法

摘要

本发明属于无线网络通信领域，具体涉及一种基于多维星座旋转的物理层加密方法，包括主要步骤为：(S1)合法的通信节点双方相互发送探测信号，提取等效信道相位；(S2)发送端将串行的码元序列映射到N维空间上的坐标点上，并将星座点坐标转换为极坐标形式；利用等效信道相位作为密钥，对极坐标形式的星座点进行加密；(S3)将加密后的星座点进行I/Q变换和IDFT变换，再经并串处理后用于向接收端发送；(S4)接收端解密数据信息，将解密后的数据信息转换为笛卡尔坐标系下的星座点坐标集合；(S5)根据最小距离判决法进行解映射，根据发送端的S中星座点与每b比特的N维映射关系进行解调，恢复出发送端发送的二进制数据信号。

主权项

1.一种基于多维星座旋转的物理层加密方法，应用于OFDM系统中，其特征在于，包括以下步骤：(S1)提取等效信道相位：合法的通信节点双方相互发送探测信号，同时接收对方发来的信息；通信节点双方分别将自身接收到的信息与自身发送的随机探测信号进行点乘，提取出点乘后的信息相位即为各通信节点的等效信道相位；(S2)发送端加密：发送端对传输数据信息进行串并操作，将串行的码元序列变为b比特为一路的并行码元序列；分别将每一路码元序列映射到N维空间上的一个坐标点上，设S表示星座点坐标集合，N取大于等于3的整数，b取大于等于2的自然数；根据利用笛卡尔坐标与极坐标之间的转换关系，将星座点坐标转换为极坐标形式；利用发送端节点的等效信道相位作为密钥，对极坐标形式的星座点进行加密；(S3)将所述步骤(S2)中加密后的星座点进行I/Q变换和IDFT变换，再经并串处理后用于向接收端发送；(S4)接收端解密：接收端节点收到待解密的数据信息，首先进行I/Q变换和离散傅里叶逆变换，然后利用步骤(S1)中接收端节点的等效信道相位作为密钥，对I/Q变换和离散傅里叶逆变换的数据信息进行解密，获得解密后的数据信息，进一步将解密后的数据信息转换为笛卡尔坐标系下的星座点坐标集合(S5)根据最小距离判决法进行解映射：分别计算集合中每一个星座点到步骤(S2)所述集合S中所有星座点的距离，选出与点距离最小的S中的星座点；根据发送端的S中星座点与每b比特的N维映射关系进行解调，恢复出发送端发送的二进制数据信号。