一种物理层隐写传输方法及系统的制作方法_3

文档序号:9923458阅读:来源:国知局
有效位,可W从运些有效位中选定n个位置。其 中如果有效位的位数大于第一隐藏信号的位数n时,即大于n时,可W从二进制序列中从前 到后依次选定n个有效位。
[0080] 进一步地,上述步骤101得到的编码后的载体信号包括多位二进制码,且上述发送 端选定的位置为随机序列的第一位置(比如校验位,或整个码字)上。则发送端将第一隐藏 信号嵌入到编码后的载体信号中与选定的位置对应的位置时,如果第一隐藏信号与编码后 的载体信号中与第一位置对应的第二位置上的二进制码相反,将编码后的载体信号中第二 位置上的二进制码翻转,如果第一隐藏信号与编码后的载体信号中与第一位置对应的第二 位置上的二进制码相同,保持编码后的载体信号中第二位置上的二进制码不变。运里的第 一位置是指随机序列中的任一个位置,并不是指排在第一的位置。
[0081] 例如,假设编码后的载体信号为11011011100111001011,前面6位为信息位,后面 14位为校验位;生成的随机序列为00010100110010100101,需要发送的第一隐藏信号为11。
[0082] 如果嵌入方式为将第一隐藏信号嵌入到编码后的载体信号的整个码字,则随机序 列的第4,6,9,10,13,15,18和20位为有效位,根据编码后的载体信号和随机序列的对应关 系,确定将第一隐藏信号嵌入到编码后的载体信号的第4位和第6位(选定了随机序列的第4 位和第6位的有效位),由于编码后的载体信号的第4位为1,与第一隐藏信号相同,则保持编 码后的载体信号的第4位不变,编码后的载体信号的第6位为0,与第一隐藏信号相反,则将 编码后的载体信号第6位的二进制码翻转为1,最终得到隐写信号为 11011101110111001011。
[0083] 如果嵌入方式为将第一隐藏信号嵌入到编码后的载体信号的校验位,从第7位校 验位开始,则随机序列的第9,10,13,15,18和20位为有效位,确定将第一隐藏信号嵌入到编 码后的载体信号的第9位和第10位(选定了随机序列的第9位和第10位的有效位),由于编码 后的载体信号的第9位为1,与第一隐藏信号相同,则保持编码后的载体信号的第9位不变, 编码后的载体信号的第10位为0,与第一隐藏信号相反,则将编码后的载体信号第10位的二 进制码翻转为1。
[0084] 本发明实施例提供一种物理层隐写传输方法,主要是信号合法的接收端所所执行 的方法,流程图如图3所示,包括:
[0085] 步骤201,接收发送端传输的隐写信号,其中,发送端传输隐写信号的方法如上述 实施例中所述,在此不进行寶述。
[0086] 步骤202,将隐写信号进行解调得到解调后的隐写信号,解调后的隐写信号包含嵌 入到编码后的载体信号中的第一隐藏信号。
[0087] 步骤203,生成随机序列,该随机序列指示第一隐藏信号在编码后的载体信号中的 嵌入位置,且获取第一隐藏信号的位数。
[0088] 具体地,接收端可W接收端的伪随机序列生成器利用根密钥生成长度与编码后的 载体信号长度一致的二进制序列;其中,接收端的伪随机序列生成器和发送端的伪随机序 列生成器相同,且发送端的根密钥和接收端的根密钥相同,该根密钥对于监听端是未知的。
[0089] 在实际应用中,发送端和接收端共同拥有完全相同的伪随机数生成器(Pseudo-Random Number GeneratorJRNG) ,如果发送端和接收端协商好相同的根密钥,就可 W 得到 相同的随机序列。运一类的生成器得出的序列是随机的,运样的序列最主要的特性是基于 输入的源信号W特定的方式产生,即两个相同的生成器输入相同的源信号(即上述的根密 钥),得到的输出序列是一致的。
[0090] 且本实施例中,由于发送端可W在传输隐写信号之前,可W将该隐写信号的一些 控制信息发送给发送端,运些控制信息可W包括第一隐藏信号的位数等信息。则本实施例 中,接收端可W从发送端接收到第一隐藏信号的位数;在另一种情况下,如果发送端将第一 隐藏信号的位数等控制信息嵌入到隐写信号中与第一隐藏信号一同发送,则接收端可W从 解调后的隐写信号中提取得到第一隐藏信号的位数。
[0091] 步骤204,根据第一隐藏信号的位数及随机序列从解调后的隐写信号中获取第一 隐藏信号。
[0092] 具体地,接收端在获取第一隐藏信号时,可W在随机序列中选定n位二进制码为1 的位置,其中,n与第一隐藏信号的位数一致,然后从编码后的载体信号中与选定的位置对 应的位置提取得到n位第一隐藏信号。例如,接收端生成的随机序列为 00010100110010100101,解调后的隐写信号为11011101110111001011。如果接收端获取到 的第一隐藏信号的位数为2,则随机序列的第4和6位为有效位,根据编码后的载体信号和随 机序列的对应关系,从解调后的隐写信号的第4位和第6位提取得到2位隐藏信号为11。
[0093] 由于发送端在传输隐写信号时,会设置隐写信号的传输标识,则接收端在执行了 步骤201到204后,可W执行如下步骤205,或执行步骤206。
[0094] 步骤205,如果解调后的隐写信号中包括第二传输标识,第二传输标识用于标识需 要传输的第二隐藏信号已传输完成,则将获取的第一隐藏信号,及之前获取的至少一个第 =隐藏信号合并成第二隐藏信号。具体地,如果解调后的隐写信号的最后连续t位(比如5 位)都为1,则确定解调后的隐写信号中包括第二传输标识。
[00M]步骤206,如果解调后的隐写信号中包括第一传输标识,该第一传输标识用于标识 第二隐藏信号未传输完成,则储存获取的第一隐藏信号,等待接收另一隐写信号,即返回执 行步骤201。具体地,如果解调后的隐写信号的最后连续t位(比如5位)都为0,则确定解调后 的隐写信号中包括第一传输标识。
[0096]进一步地,如果发送端在将第一隐藏信号嵌入到编码后的载体信号得到隐写信号 时,根据嵌入方式及生成的随机序列得到隐写信号,则接收端在获取第一隐藏信号之前,还 可W获取第一隐藏信号在编码后的载体信号中的嵌入方式,该嵌入方式可W从发送端获 取,比如发送端用两个比特的信息标识嵌入方式,具体用Ol表示在校验位嵌入第一隐藏信 号,用11表示在整个码字嵌入第一隐藏信号;在另一种情况下,如果发送端将嵌入方式等控 制信息嵌入到隐写信号中与第一隐藏信号一同发送,则接收端可W从解调后的隐写信号中 提取得到嵌入方式。运样接收端在执行步骤204的获取第一隐藏信号时,具体是根据接收端 获取到的嵌入方式,第一隐藏信号的位数及随机序列从解调后的隐写信号中获取第一隐藏 信号。
[0097] 具体地,接收端可W在随机序列中与嵌入方式所指示的隐藏信号所在编码后的载 体信号中的范围一致的二进制序列内,选定n位二进制码为1的位置,其中,n与第一隐藏信 号的位数一致;然后从编码后的载体信号中与选定的位置对应的位置提取得到n位第一隐 藏信号。例如,接收端生成的随机序列为00010100110010100101,解调后的隐写信号为 11011101110111001011,前面6位为信息位,后面14位为校验位。如果接收端获取到的嵌入 方式为将第一隐藏信号嵌入到编码后的载体信号的整个码字,第一隐藏信号的位数为2,则 随机序列的第4和6位为有效位,根据编码后的载体信号和随机序列的对应关系,从解调后 的隐写信号的第4位和第6位提取得到2位第一隐藏信号为11。
[0098] 可见,在本实施例的方法中,信号的发送端会动态地、自适应地调整每次嵌入到编 码后的载体信号中的第一隐藏信号的最长长度,运样可W将需要传输的长度较长的第二隐 藏信号自适应地分为多个第一隐藏信号,并将运多个第一隐藏信号分别嵌入到载体信号中 分次传输。则接收端会根据隐写信号中包括的传输标识来确定第二隐藏信号是否传输完 成,然后进行相应的处理。使得第一隐藏信号的长度尽量不会影响到隐写信号的传输,且每 一次隐写信号的传输过程中,无论是从对信号序列本身的能力分析,还是从对接收端接收 信号的误码率的分析,都可W保证第一隐藏信号在一定的条件下不容易被发现,即隐写信 号不容易被敌意监听端怀疑,从而提高了隐藏信号传输的安全性。
[0099] W下W-个具体的应用实例来说明本发明实施例的方法,如图4所示,在本实施例 中,无线通信网络物理层的主要流程包括公开通信和隐秘通信。公开通信是指载体信号的 通信过程,见图4中上半部分虚线框;隐秘通信是指隐藏信号的通信过程,见图4中下半部分 的虚线框。具体地:
[0100] Alice作为信号发射者,想要在监听者/攻击者Eve能够获得无线信道信息和接收 信号的情况下,通过发送端向接收方Bob使用的接收端发送隐藏信号。本实施例中,载体信 号可W是语音、文本或者是多媒体信号等形式的信号。其中:
[0101] 发送端使用隐写密钥,并采用上述图1所示的实施例中的方法将隐藏信号Shide分 为多个隐藏子信号分别嵌入到多个编码后的载体信号Scover中得到多个隐写信号Ssteg。,然 后对隐写信号调制后得到Xsteg。,并被发射到无线通信环境中;接收端接收到信号ysteg。首先 经解调得到然后可W按照上述图3所示的实施例中的方法获取得到隐藏信号Awb 和编码后的载体信号
[0102] 本发明实施例还提供一种物理层隐写传输装置,具体是上述信号的发送端,其结 构示意图如图5所示,具体可W包括:
[0103] 编码单元10,用于对载体信号进行信道编码得到编码后的载体信号。
[0104] 上限确定单元11,用于确定嵌入到所述编码后的载体信号的隐藏信号的隐写容量 的上限;该上限确定单元11,具体用于获取如下至少一个参数:信道编码的长度,信息位的 长度,信号的调制阶数,与误码率相关的参数,与误码数量相关的参数,信道的信噪比参数 和传输标识的位数;将所述至少一个参数的函数关系值作为所述隐写容量的上限。
[0105] 序列生成单元12,用于生成随机序列,所述随机序列用于指示第一
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1