[发明专利]一种提高TDCS信号隐蔽性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种提高TDCS信号隐蔽性能的方法。 

背景技术

变换域通信系统（Transform Domain Communication System，TDCS）是指在给定频谱范围内捕获可用频谱，并根据未使用频谱分布情况，实时地改变发射信号频谱，以此避免造成与其他用户之间的相互干扰，从而可以实现动态的频谱接入。因此，TDCS被认为是一项有望成为实现认知无线电（Cognitive Radio，CR）的候选技术。 

TDCS是以基函数为基本单位进行信号的发送与接收，其基函数频域形式由一组幅度谱向量与等长度的复随机相位向量做数量积而得到，幅度谱向量由0、1组成并分别代表频谱的占用与空闲，复随机向量由伪随机相位发生器产生。频域基函数经过傅立叶反变换之后生成时域基函数，即基本调制波形（Fundamental Modulation Waveform，FMW）。根据中心极限定理，该基函数时域抽样满足复高斯分布。因此，基函数时域波形具有类噪声效果，从而具有较好的低截获（Low Probability of Intercept,LPI）特性。 

将TDCS的抗干扰能力和低截获特性结合起来可应用于军用隐蔽通信。隐蔽通信是指，通过应用TDCS将信号重叠地隐藏在己方甚至它方的通信链路上，从而借用已有的通信链路进行通信。当TDCS信号功率足够低时将不 对原有业务造成干扰，甚至不引起原业务系统的注意，并且由于TDCS具有良好的抗干扰能力，在低信号功率条件下还能满足一定的通信能力，因此将TDCS应用于隐蔽通信是可行的。由于TDCS的基函数是由具有周围电磁频谱信息的多个子载波叠加组成，并且这些子载波并不单独传输信号，而是以基函数形式传递同一个信息数据。但是TDCS在具有良好的环境适应能力，比一般多载波宽带系统的抗干扰能力更强的同时还带来峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio，PAPR）较高的问题。由于峰均功率比过高，在特定时刻TDCS隐蔽信号幅值将超过背景信号，这就丧失了信号的隐蔽效果，极易造成信息泄露。因此，可以通过降低TDCS信号峰均功率比以提高TDCS信号的隐蔽性能。 

针对降低信号的峰均功率比问题，在OFDM系统中已有广泛而深入的研究，在TDCS系统中也已经有了一些初步的研究结果。美国空军技术学院Richard K.Martin教授在研究已有文献的基础上结合OFDM的限幅法提出了基于APOCS的峰均比降低方法（内容详见，Richard K.Martin,Marshall Haker,“Reduction of Peak-to-Average Power Ratio in Transform Domain Communication Systems”,IEEE Transactions on Wireless Communications,Vol.8,NO.9,September 2009）。 

发明内容

本发明的目的是提供一种提高TDCS信号隐蔽性能的方法，降低了TDCS基函数峰均功率比，提高了收发两端基函数一致条件下通信的有效性与隐蔽性。 

本发明所采用的技术方案是，一种提高TDCS信号隐蔽性能的方法，具体按照以下步骤实施： 

步骤1、获得隐蔽信号发送端和接收端的基函数频谱向量： 

隐蔽信号发送端和隐蔽信号接收端通过频谱估计获取基函数幅度谱向量A，基函数幅度谱向量A均匀分布随机生成相位 得到复随机相位序列向量P，将基函数幅度谱向量A与复随机相位序列向量P做数量积，得到基函数频谱向量B； 

步骤2、将基函数频谱向量B均等分为U组： 

将步骤1中得到的基函数频谱向量B均等分成U组互不重叠的子向量，即得到B=Σu=1UBu;]]>

步骤3、降低峰均功率比的迭代计算： 

1）经步骤2将基函数频谱向量B均等分为U组后，令各组调整相位θ_u取0，即得到相位调整因子为： 其中u＝1,2，...,U；