一种基于多层WFRFT变换域的安全通信方法

技术特征：
1.一种基于多层wfrft变换域的安全通信方法，其特征在于，包括：s01、发射端将初始数据进行扩频调制后，再进行qpsk基带映射；s02、将经过基带映射后的数据进行串并转换，之后输入三层mwfrft模块，在所述三层mwfrft模块中将数据分为三层并行的信号，并以目标信号星座图特征作为待模拟的星座图特征，对所述三层并行的信号进行调制；s03、将经过调制的三层并行的信号进行并串转换，得到串行数据，之后再依次经过d/a转换、正交上变频处理后发射到信道中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：s11、接收端从所述信道中获取信号，并依次进行正交下变频、低通滤波、a/d转换和串并转换后，输入三层mwfrft逆变换模块进行解调并获取三层并行的信号；s12、将经过解调获取的三层并行的信号依次进行并串转换、qpsk基带逆映射和解扩，最终得到所述初始数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述三层mwfrft模块中，将三层并行的信号分别采用各自的参数集进行调制，其中，优化参数集包括：(α1,v1)的4-wfrft、(α2,v2)的6-wfrft和(α3,v3)的8-wfrft，其中，α1和v1分别表示4-wfrft的变换阶数和尺度向量，α2和v2分别表示6-wfrft的变换阶数和尺度向量，α3和v3分别表示8-wfrft的变换阶数和尺度向量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述三层mwfrft逆变换模块中，将三层并行的信号分别采用各自的参数集进行解调，用于逆变换的参数集包括：(-α1,v1)的4-wfrft、(-α2,v2)的6-wfrft和(-α3,v3)的8-wfrft。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用4-wfrft、6-wfrft、8-wfrft对所述三层并行的信号分别进行调制，包括：分别调制所述三层并行信号中的每一层信号，并在调制后叠加各层信号，使叠加后的信号星座图接近所述目标信号的星座图。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对每一层信号的星座图的调制中，包括：根据所述目标信号的星座图，确定每一层信号的星座图中所需的裂变点数，其中，裂变后的每一层信号的星座图中星座裂变点数，与所述目标信号的星座图中的星座裂变点数相同；修改星座图的关键参数，使修改后的星座图的裂变点数、裂变构型、裂变样式、模糊程度和旋转角度接近目标信号的星座图。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述目标信号的星座图为：以标准16qam信号旋转45
°
后的星座图。8.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，还包括：建立优化模型，并利用遗传算法迭代优化所述优化模型；利用所述优化模型，对用于调制的参数集进行迭代优化，得到最优参数集。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述优化模型包括：
其中，f1(α1,v1)、f2(α2,v3)、f3(α3,v3)分别为4-wfrft、6-wfrft、8-wfrft的优化目标函数，η表示模值比例因子，θ1、θ2、θ3分别表示三层调制信号星座图的旋转角度，且ω
m/2
表示m项wfrft的第m/2 1个加权系数，表示表示m1项wfrft的第m1/2 1个加权系数，表示m2项wfrft的第m2/2 1个加权系数，表示m3项wfrft的第m3/2 1个加权系数，m表示加权分数阶傅里叶变换的项数，m1表示4，m2表示6，m3表示8，i表示虚数单位，m
k
和n
k
表示尺度向量元素值，k表示取值标号，m0,m1,m2,...,m
m-1
表示前m个尺度向量元素，n0,n1,n2,...,n
m-1
表示后m个尺度向量取值，n

表示正整数，n表示初始数据量，ω0表示第1个加权系数，ω
l
表示第l 1个加权系数，l表示取值标号，表示星座图裂变函数，表示星座图模糊函数，v表示尺度向量，α表示变换阶数，x
l
表示第l 1个复数序列。

技术总结
本发明实施例公开了一种基于多层WFRFT变换域的安全通信方法，涉及卫星信号射频隐身技术领域，能够提高窃听方参数扫描的难度，在完成目标信号模拟的基础上解决了目标信号干扰的问题。本发明包括：发射端将初始数据进行扩频调制后，再进行QPSK基带映射；将经过基带映射后的数据进行串并转换，之后输入三层MWFRFT模块，在所述三层MWFRFT模块中将数据分为三层并行的信号，并以目标信号星座图特征作为待模拟的星座图特征，对所述三层并行的信号进行调制；将经过调制的三层并行的信号进行并串转换，得到串行数据，之后再依次经过D/A转换、正交上变频处理后发射到信道中。交上变频处理后发射到信道中。交上变频处理后发射到信道中。


技术研发人员：杨宇晓 高萍
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/7/29