【摘要】：近年來(lái),物理層安全技術(shù)引起研究者的關(guān)注,著眼于信息隱藏的物理層水印受到重視。信息隱蔽傳輸技術(shù)一直是研究的熱門課題,但是大多數(shù)研究的載體是多媒體數(shù)字信號(hào),即數(shù)字水印技術(shù)。本文則將研究的對(duì)象轉(zhuǎn)移到射頻信號(hào)上,主要研究射頻信號(hào)中的隱蔽信息傳輸技術(shù),我們稱之為物理層水印或者射頻水印。而最小頻移鍵控(Minimum Shift Keying,MSK)調(diào)制信號(hào)具有相位連續(xù)、信號(hào)包絡(luò)恒定、頻譜利用率高、帶寬小和抗干擾能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn),使其在民用和軍用通信領(lǐng)域中均得到了廣泛應(yīng)用。因而研究基于MSK信號(hào)背景下的水印傳輸算法,具有十分重大的意義。本文主要研究MSK信號(hào)背景下水印信息的傳輸方案,將水印信息隱藏于發(fā)射端MSK調(diào)制信號(hào)中,然后于接收端提取水印信號(hào)和解調(diào)原始MSK信號(hào)。本文提出水印嵌入模型,借用水印疊加原理,采用乘性模型便可實(shí)現(xiàn)MSK載體信號(hào)和水印信號(hào)相位上的疊加。文章詳細(xì)闡述兩種水印方案的水印生成算法、嵌入算法和提取算法。為保證水印提取和載體解調(diào)過(guò)程相互不影響,本文設(shè)計(jì)合適的水印提取算法,并推導(dǎo)滿足以上條件的水印信號(hào)頻率,也稱為正交頻率。然后定量分析影響系統(tǒng)性能的兩個(gè)指標(biāo):隱蔽性和可靠性。隱蔽性通過(guò)載體信號(hào)的誤碼率衡量,而可靠性則通過(guò)水印信號(hào)的誤碼率衡量。通過(guò)推導(dǎo)這兩個(gè)誤碼率公式和仿真分析,研究影響誤碼率的主要參數(shù),得出結(jié)論:水印的嵌入對(duì)原始系統(tǒng)的誤碼率影響較小,即水印系統(tǒng)的隱蔽性較好;隱蔽性和可靠性是相互制約關(guān)系,隱蔽性隨著水印強(qiáng)度的增加而減小,可靠性反之;隱蔽性和可靠性與系統(tǒng)的信噪比成反比,且可靠性隨著水印嵌入比的增加而增加。另外,本文通過(guò)仿真分析信號(hào)的功率密度譜定性研究系統(tǒng)的安全性,發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)擴(kuò)頻碼和改變水印信號(hào)的頻率參數(shù)提高系統(tǒng)的安全性。最后利用硬件平臺(tái)NI USRP 2920和軟件平臺(tái)NI LabVIEW,建立MSK信號(hào)背景下的水印系統(tǒng),測(cè)試影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵參數(shù),主要包括水印強(qiáng)度、水印嵌入比、水印信號(hào)頻率等,實(shí)踐與預(yù)期相符。在實(shí)踐應(yīng)用中,我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景對(duì)系統(tǒng)性能的需求,綜合考慮影響系統(tǒng)性能參數(shù),合理配置相關(guān)參數(shù),優(yōu)化系統(tǒng)性能。
【圖文】：

圖 2-1 臟紙模型如下的線性模型：Y X S N， 別表示編碼前和譯碼后的數(shù)據(jù)序列，X表示編碼器的輸，N表示信道噪聲，Y表示接收端的接收信號(hào)。模型的思想，我們可以提出水印嵌入模型，通常根據(jù)水可分為加性模型和乘性模型兩類，其中加性模型可以寫成r s w b ,s n， 發(fā)射信號(hào)，s表示原有載體信號(hào)，w 表示包含了隱藏信息通信信號(hào)s的形式來(lái)決定，n 代表噪聲信號(hào)。而乘性模型r s w b ,s n。 中原有信號(hào)與隱藏信號(hào)相乘，可以實(shí)現(xiàn)相位上的疊加，。由公式(2-2)和(2-3)可知，加性模型中水印信號(hào)對(duì)原始

圖 2-4 MSK 相干解調(diào)方框圖小結(jié)講述了基于 MSK 信號(hào)水印的相關(guān)理論基礎(chǔ)。首先介紹了基于 M模型，借鑒臟紙模型的思想，提出水印嵌入模型，而水印嵌入模型，，由于 MSK 信號(hào)是連續(xù)相位調(diào)制信號(hào)，相位上攜帶信息，方案中是選擇乘性模型，原始信號(hào)與水印信號(hào)相乘，可實(shí)現(xiàn)水位上是疊加形式；接著本章介紹了 MSK 信號(hào)的基本原理，通過(guò)詳細(xì)分析和公式的詳細(xì)推導(dǎo)，證明了 MSK 信號(hào)具有包絡(luò)恒定、續(xù)等特點(diǎn)，還指出 MSK 信號(hào)的功率主要在主瓣之內(nèi)，旁瓣下降帶寬最小，抗干擾性能好等特點(diǎn)；最后描述了 MSK 信號(hào)的調(diào)制 MSK 信號(hào)的正交表示法來(lái)說(shuō)明 MSK 信號(hào)的產(chǎn)生方法，并介紹產(chǎn)生 MSK 基帶信號(hào)的形式，并給出在本文設(shè)計(jì)方案里 MSK 背
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN918

【參考文獻(xiàn)】

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1 李行博;臧國(guó)珍;黃順斌;高媛媛;;針對(duì)中繼不可信的協(xié)同安全傳輸方案設(shè)計(jì)[J];軍事通信技術(shù);2015年02期

2 王穎;王宣宣;王奕軒;周衛(wèi)華;汪永明;;物理層安全技術(shù)及其在保密通信中的應(yīng)用[J];保密科學(xué)技術(shù);2014年06期

3 劉在爽;王堅(jiān);孫瑞;王昭誠(chéng);;無(wú)線通信物理層安全技術(shù)綜述[J];通信技術(shù);2014年02期

4 嚴(yán)立中;張正華;;相位連續(xù)頻移鍵控相干解調(diào)載波的提取[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2005年12期

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1 李良杰;射頻水印系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2601708