申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2022-03-22

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114745107B

主分类号：H04L9/08

分类号：H04L9/08;H03M13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.07.29#实质审查的生效;2022.07.12#公开

摘要：本发明公开了一种基于矩阵编码的编码层隐秘通信方法，针对在编码层中秘密信息进行硬判决译码时误码率高的问题。该发明含有如下步骤：1、信源信息s进行卷积编码得到载体信息m；2、秘密信息si进行卷积编码得到编码后的秘密信息sc，根据与接收端共享的密钥得到嵌入位置，将编码后的秘密信息sc采用矩阵编码的嵌入方式嵌入到载体信息m中；3、将嵌有秘密信息的载体信息进行调制，发送至接收端；4、隐秘通信接收端的用户通过提前共享的密钥得到载体信息中嵌入秘密信息的位置，提取出嵌有秘密信息的载体信息；5、将4提取到的信息进行量化后进行卷积码的软判决译码。该技术能够提高隐秘通信系统的性能。

主权项：1.一种基于矩阵编码的编码层隐秘通信方法，其特征在于：含有如下步骤：步骤1、信源信息s进行卷积编码得到载体信息m；步骤2、秘密信息si进行卷积编码得到编码后的秘密信息sc，根据与接收端共享的密钥得到嵌入位置，将编码后的秘密信息sc采用矩阵编码的嵌入方式嵌入到载体信息m中；秘密信息si经卷积编码后使用和接收方约定好的密钥按照矩阵编码的嵌入方式嵌入到载体信息m中，编码后的秘密信息记为sc，秘密信息si卷积编码的编码方式为2，1，2，其中基于矩阵编码的嵌入方式为：设x1、x2、x3...为发送端使用密钥从载体中计算出来用于秘密信息传输的比特位，s1、s2...为要传输的秘密信息，x1，x2，x3...记为X，X∈m，sc＝s1，s2...，矩阵编码的具体操作如下： 不需要对载体信息做任何改变； 改变载体信息x1； 改变载体信息x3； 改变载体信息x2；上式中矩阵编码的嵌入式方式是以的嵌入密度将秘密信息嵌入到载体信息中去，嵌入密度定义为所要传输的秘密信息的长度和用来传输秘密信息的载体信息的长度之比，在接收端通过提取出编码后的秘密信息，再通过卷积码的软判决译码得到秘密信息；步骤3、将嵌有秘密信息的载体信息进行调制，发送至接收端；步骤4、隐秘通信接收端的用户通过提前共享的密钥得到载体信息中嵌入秘密信息的位置，提取出嵌有秘密信息的载体信息；步骤5、将步骤4提取到的信息进行量化后进行卷积码的软判决译码，含有以下分步骤，步骤5.1、对提取出的嵌有秘密信息的载体信息进行量化；量化时指定一个参数nsdec，将从信道接收到的原始信息进行量化编码，编码为0则表示该位被判决为0的可信度最高，编码为2nsdec-1则表示该位被判决为1的可信度最高，其中nsdec取值为3，对提取到的信息X_hat先取出其实部再进行量化，过程如下： xri_hat≤-0.75，编码为xci＝7；-0.75xri_hat≤-0.5，编码为xci＝6；-0.5xri_har≤-0.25，编码为xci＝5；-0.25xri_hat≤0，编码为xci＝4；0xri_hat≤0.25，编码为xci＝3；0.25xri_hat≤0.5，编码为xci＝2；0.5xri_hat≤0.75，编码为xci＝1；xri_hat＞0.75，编码为xci＝0；上式中i＝1，2，3......，XC＝xc1，xc2，xc3...，XC为初步量化的结果；在接收端秘密信息提取时不是直接将实部小于0的比特位判决为1，实部大于0的比特位判决为0，而是先对每一位嵌有秘密信息的载体信息进行量化编码，编码值代表了该位被判决为0或1的可信度；步骤5.2、将量化后的信息进行加法操作，提取出编码后的秘密信息；含有以下步骤，按照矩阵编码的做法，在接收端提取编码后的秘密信息时将嵌有秘密信息的载体信息中的比特位两两进行异或运算得到编码后的秘密信息sc_hat，将异或运算变为加法运算，提取出编码后的秘密信息，即： 将s1_hat，s2_har，...记为sc_hat0；步骤5.3、对提取到的编码后的秘密信息进行函数变换；步骤5.4、将以上步骤获得的信息作为量化信息用于秘密信息的软判决卷积译码。

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