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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410852156.2(22)申请日 2014.12.31H04B 1/707(2011.01)H04B 1/711(2011.01)H04L 9/06(2006.01)(71)申请人电子科技大学地址 611731 四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人何旭 朱青云(74)专利代理机构成都宏顺专利代理事务所(普通合伙) 51227代理人李玉兴(54) 发明名称一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法(57) 摘要本发明属于无线通信领域，尤其涉及直接扩频通信(Direct Sequence Spread Spectr。
2、um，DSSS)系统中对扩频后的序列进行重构的方法。本发明提出了一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，用于解决现有的单次扩频系统中存在的容易让窃听者破译扩频序列，保密性低的问题。本发明主要是打乱扩频后的信号的原来的顺序，通过一定的方式对数据进行重组，使信号没有重构前的信号周期性和相关特性，使传输的信号更具有保密的性能。该方法可以用于直接序列扩频技术中，可以在时域、频域、空域，或者不同介质上进行，相对传统的扩频调制方法，本发明的方法更能增加系统的保密特性，防止信息泄密。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)申请。
3、公布号 CN 104485975 A(43)申请公布日 2015.04.01CN 104485975 A1/1 页21.一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征在于，包括如下步骤 ：S1、在发送端对信号进行扩频，将扩频后的信号拆分为多个序列，拆分后得到的的序列映射到不同的域上，然后进行重构，得到重构后的序列片段 ；S2、对 S1 所述重构后的信号序列片段进行载波调制 ；S3、将 S2 所述进行载波调制后的信号序列片段发送至信道进行传输 ；S4、在接收端对接收到的信号序列片段进行解重构，然后通过解扩和解调恢复出数据。2.根据权利要求 1 所述的一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征。
4、在于 ：S1 所述重构的方法包括在时域上进行，即将扩频后的一个完整序列或多个完整序列拆分为多个序列，将所述多个序列分别放在互不相连的时间位置上，然后映射到时域。3.根据权利要求 1 所述的一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征在于 ：S1 所述重构的方法包括在频域上进行，即将扩频后的一个完整序列拆分为多个序列，将所述多个序列分别通过不同的频点进行传输。4.根据权利要求 1 所述的一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征在于 ：S1 所述重构的方法包括在时域和频域上同时进行。5.根据权利要求 1 所述的一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，其特征在于 ：S3 所述信号序列片段的传。
5、输方式为 ：有线传输和无线传输相结合进行传输。权 利 要 求 书CN 104485975 A1/4 页3一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法技术领域0001 本发明属于无线通信领域，尤其涉及直接扩频通信 (Direct Sequence Spread Spectrum，DSSS) 系统中对扩频后的序列进行重构的方法。背景技术0002 直接序列扩频通信即直扩通信，通过扩频调制用一个更高频率的伪随机码将基带信号扩展到一个更宽的频带内，使发射信号的能量被扩展到一个更宽的带宽内，从而看起来如同噪声一样，使该系统更具备隐藏性。接收端则采用相同的伪随机码进行解扩，从而恢复出原始信息数据。0003 扩频过。
6、程是将传输信号乘以一个高速率伪码，待传输信号的频谱宽度被大大展宽，功率谱密度大大减小。接收端解扩时，将接受的信号乘以与发送端相同的伪码，有用信号的频谱宽度被恢复，而信道引入噪声，干扰在解扩的时候与伪码相乘，相当于被扩频，使得落入有用信号频带的干扰功率大大降低。经过带通滤波器，噪声和干扰对有用信号的造成的干扰被压制，从而实现了抗干扰。0004 伪随机码在扩频系统中十分重要，理想的伪随机码应该具有以下特性 ：(1) 有尖锐的自相关特性 ；(2) 有处处为零的互相关特性 ；(3) 当码长足够长时，满足正态分布 ；(4)有足够多的编码 ；(5) 有尽可能大的复杂度 ；(6) 不同码元数平衡且相等。常用。
7、的伪随机码序列有 ：m 序列，M 序列，Gold 序列等，它们在实际系统中有着广泛的应用。0005 正由于为随机序列具有尖锐的自相关特性和处处为零的互相关特性，扩频后的数据也具有自相关特性，任意获取两组数据通过相关运算能够获取到相关峰以及虽然可以选取足够长的伪随机序列，但是一般扩频系统中伪随机码是重复使用的具有很强的周期性，这就会导致在获取到信号后通过一些运算能够破解伪随机序列，那么系统将不再具有保密的性能。0006 接序列扩频抗干扰能力与其扩频增益有直接的关系，扩频增益越大、抗干扰能力及越强。而扩频增益的大小是由扩频序列的长度所决定的。所以为了提高扩频增益就要增大扩频序列的长度，而扩频序列的。
8、长度增大会大幅度提高系统的复杂度。另外，采用单次扩频的系统也容易让窃听者破译扩频序列，使信息泄密。0007 现阶段直接序列扩频防破译常采用的方法是多次采用扩频序列进行扩频，该方法能够在一定程度上增加系统防御破译的能力以及防止信息泄密。发明内容0008 本发明提出了一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，用于解决现有的单次扩频系统中存在的容易让窃听者破译扩频序列，保密性低的问题。本发明的序列重构方法主要是打断扩频后的信号的原来的顺序，通过一定的方式对数据进行重组，使信号没有重构前的信号周期性和相关特性，使传输的信号更具有保密的性能。该方法可以用于直接序列扩频技术中，可以在时域、频域、空域，或者不。
9、同介质上进行，相对传统的扩频调制方法，说 明 书CN 104485975 A2/4 页4本发明的方法更能增加系统的保密特性，防止信息泄密。0009 本发明提供了一种在直接序列扩频技术中的序列重构方法，具体步骤如下 :0010 S1、在发送端对信号进行扩频，将扩频后的信号拆分为多个序列，拆分后得到的的序列映射到不同的域上，然后进行重构，得到重构后的序列片段 ；0011 S2、对 S1 所述重构后的信号序列片段进行载波调制 ；0012 S3、将 S2 所述进行载波调制后的信号序列片段发送至信道进行传输 ；0013 S4、在接收端对接收到的信号序列片段进行解重构，然后通过解扩和解调恢复出数据。001。
10、4 进一步地，S1 所述重构的方法包括在时域上进行，即将扩频后的一个完整序列或多个完整序列拆分为多个序列，将所述多个序列分别放在互不相连的时间位置上，然后映射到时域。0015 进一步地，S1 所述重构的方法包括在频域上进行，即将扩频后的一个完整序列拆分为多个序列，将所述多个序列分别通过不同的频点进行传输。0016 进一步地，S1 所述重构的方法包括在时域和频域上同时进行。0017 进一步地，S3 所述信号序列片段的传输方式为 ：有线传输和无线传输相结合进行传输。0018 本发明的有益效果是 ：0019 本发明针对直扩系统中数据对扩频后的数据进行重构的方法，该方法通过对扩频后的数据进行重构，重构。
11、的过程是对数据进行打散过程，尽量消除扩频后数据块之间存在的周期性和相关特性，重构的过程不仅仅在时域上可以进行，还可以在频域、空域、不同介质上进行来对数据进行打散和重构。相比较于传统的直接序列扩频通信系统，进行单次扩频处理容易被窃听者破译扩频序列，使信息泄密。对扩频后数据进行数据重构，相当于对于数据进一步的加密处理，使得窃听者获取数据信息后也难以破译伪随机序列。该方法能够较好解决一般直扩系统中容易被破译的问题，极大降低了在敌意检测装置上，通过信号的周期重复特性检测我方通信信号的能力，提高了通信信号的隐身性能，能更好的进行保密传输附图说明0020 图 1 为本发明实施例的通信系统的结构示意图。00。
12、21 图 2 为本发明的通信系统的时域重构图。0022 图 3 为不同载波示意图。0023 图 4 为在不同介质传输示意图。0024 图 5 为在时域重构然后通过不同介质传输示意图。具体实施方式0025 下面结合实施例和附图，详细说明本发明的技术方案。0026 直接序列扩频通信即直扩通信，通过扩频调制用一个更高频率的伪随机码将基带信号扩展到一个更宽的频带内，使发射信号的能量被扩展到一个更宽的带宽内，从而看起来如同噪声一样，使该系统更具备隐藏性。接受端则采用相同的伪随机码进行解扩，从而恢说 明 书CN 104485975 A3/4 页5复出原始信息数据。这种系统具有信号发射功率小，抗干扰能力强，。
13、抗多径，多址能力强和抗跟踪干扰及抑制远近效应等一系列优点。0027 扩频过程是将传输信号乘以一个高速率伪码，待传输信号的频谱宽度被大大展宽，功率谱密度大大减小。接收端解扩时，将接受的信号乘以与发送端相同的伪码，有用信号的频谱宽度被恢复，而信道引入噪声，干扰在解扩的时候与伪码相乘，相当于被扩频，使得落入有用信号频带的干扰功率大大降低。经过带通滤波器，噪声和干扰对有用信号的造成的干扰被压制，从而实现了抗干扰。0028 本发明采用重构方法的直扩通信系统结构框图如图 1 所示，相对于一般直扩通信系统在发送端增加了重构模块，在接收端增加了解重构模块。0029 在本发明方法中，重构是对扩频后的数据进行处理。
14、。0030 若在时域上进行重构处理如图2所示。例如传输数据SNDATA1，DATA2；DATA1 d11,d12,d13,d14,d15,d1n，DATA2 d21,d22,d23,d24,d25,，其 中，SN 为扩频后的数据，所述 SN 包含两块数据块分别是 DATA1,DATA2，每块数据分别有 n 个数据。对两块数据进行重构，重构的过程类似于交织的过程，目的是打散原数据块破坏原数据块的周期性和相关特性。重构后的数据为 SN DATA1,DATA2，其中 DATA1 d14,d11,d23,d12,.,d25,d21，DATA2 d13,d1n,d22,d15,d24,。0031 然后该。
15、数据通过载波调制后发送至信道，在接收端首先通过解重构过程，然后通过解扩以及解调恢复出数据。虽然重构的目的是消除原始序列存在的周期性，但是完全无规则的传输导致接收端也无法获取数据，所以在系统建立之间需要收发双方都已知的一套规则来进行重构，规则的复杂度根据传输信息的保密程度和系统所要的复杂度而定。0032 若在频域上进行重构则如图 3 所示。频域上的重构相对于时域上的重构只是对于扩频后的数据选择不同的载波频率进行传输，在接收端进行时对不同的载波选择相应的载波频率进行解重构。频域上的重构相当于把数据传输载波频点进行了重构处理，也能够消除原始信号存在的周期性和相关性。0033 若在于时域和频域上同时进。
16、行重构则如图4所示。对于数据SNDATA1,DATA2，其中 DATA1 d11,d12,d13,d1n ；DATA2 d21,d22,d23,d2n，经过重构后的数据为 SN DATA1,DATA2,DATA3，其中 DATA1 d11,d12,d13，DATA2 ,d1n,d21，DATA3 d22,d23,d2n，然后 DATA1 和 DATA3 进行有线传输，DATA2 进行无线传输，利用介质的不同来重构数据信息，可以增加信号传输的隐身性能。0034 采用在时域重构然后通过不同介质传输示意图如图5所示。对于数据SNDATA1,DATA2，其中 DATA1 d11,d12,d13,d1n。
17、 ；DATA2 d21,d22,d23,d2n，经过重构后的数据为SNDATA1,DATA2,DATA3，其中DATA1d21,d13,d11 ；DATA2,d12,d22 ；DATA3 d2n,d1n,.,d23 ；然后 DATA1 和 DATA3 进行有线传输，DATA2 进行无线传输，该例中不仅在时域上进行了重构也在时域上进行了重构。0035 本发明方法中接收端所有的解重构过程均是发送端重构过程的逆过程。0036 本发明采用对扩频后的数据进行重构的方法来消除单次扩频时存在的容易被窃听者破译伪随机序列导致不能很好的保密传输的问题，消除扩频后序列存在周期性和相关性比较强的问题，在增加一定复杂度的情况下，进行重构后的系统的伪随机序列很难被窃听者捕获和破译，使系统传输更加安全和保密。说 明 书CN 104485975 A4/4 页60037 重构后的信号通过不同的介质进行传输。例如，数据块中的一些数据通过有线传输，一些数据通过无线传输。在接收端将通过无线传输接收到的数据和通过有线传输接收到的数据进行组合解重构。说 明 书CN 104485975 A1/2 页7图1图2图3说 明 书 附 图CN 104485975 A2/2 页8图4图5说 明 书 附 图CN 104485975 A。