[发明专利]一种基于四项加权分数傅立叶变换的通信保密和解密方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信的保密和解密方法，属于通信技术领域。

背景技术

现代通信技术的广泛应用，成了窃密者的理想目标。在通信领域，窃密与反窃密的斗争异常激烈。通信窃密技术在发展，通信保密技术也在发展。造成通信泄密的主要原因是通信保密技术落后。

所谓保密通信，就是为了防止通信技术被窃取，在通信过程中对秘密信息及其传输方式采取隐蔽的手段，从而达到保密的目的。保密技术主要分两个方面，即信道保密技术和信息保密技术。信道保密技术，就是将信息的传输途径隐蔽或保护起来，使外人不能从信道上截获所需要的秘密信息。信息保密技术就是对传输的信息加以变化、伪装和隐藏，这样即使这种信息被截获，也无法得知其真实内容。

典型的保密通信可分为三个环节：一是信源保护，在信息源信息以原始形式裸露着的时候十分脆弱，容易被盗取，对它的保护称为信源保护；二是信息保护，即采取措施将原始信息经过处理并加密，使得它面目全非、不能辨认，处理和加密后的信号即使被非法的接收者收到，但要拿出信息所表示的原始内容是很难的；三是信号保护，即加密后的信息进入传输介质的全过程，对这个环节进行保护就是隐藏信号，使对方难以捕捉到，从而失掉解密的可能性。

分数傅立叶变换是一种将时频域有效整合的新型数学工具，四项加权分数傅立叶变换，又是有别于经典分数傅立叶变换的一种更新的数学变换方法。目前，在国内外有关四项加权分数傅立叶变换的文献中，未见将其应用于通信领域的任何报道。    

四项加权分数傅立叶变换的定义为：

F^α[f](t)＝a₀(α)f(t)+a₁(α)F(t)+a₂(α)f(-t)+a₃(α)F(-t)

其中a₀～a₃为由动态加密参数α控制的加权系数，具体表达形式为：

al(α)=cos((α-l)π4)cos(2(α-l)π4)exp(3(α-l)πi4),]]>(l＝0，1，2，3)

动态加密参数α的取值周期为4，这里设定α的取值范围为[0，4]或[-2，2]之间的任何实数，对于取值范围之外的实数，加权系数a_l(l＝0，1，2，3)将随着α呈现周期性变化。当α＝0时四项加权分数傅立叶变换的结果为f(t)，当α＝1时四项加权分数傅立叶变换的结果为F(t)。其中f(t)为被变换的函数，f(-t)为f(t)以原点为中心的反转函数；F(t)为与f(t)成傅立叶变换对的函数，F(-t)为F(t)以原点为中心的反转函数。傅立叶变换采用以下的定义：