本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于物理層安全的無線中繼傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來無線安全受到廣泛的關(guān)注。在現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)中，加密技術(shù)通常被用于防止竊聽者從合法用戶截取信息。雖然加密技術(shù)可以提高信息傳輸?shù)陌踩裕枰嗟奶幚碣Y源用于加密和解密，其次由加密技術(shù)引入額外的冗余，會(huì)增加系統(tǒng)的開銷?；谏鲜龃嬖诘膯栴}，利用無線物理信息的隨機(jī)特性防止竊聽攻擊得到了廣泛的關(guān)注，鑒于上述提到的問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于物理層安全的無線中繼傳輸系統(tǒng)，以解決上述提到的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于物理層安全的無線中繼傳輸系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有加密技術(shù)需要更多的處理資源用于加密和解密，其次由加密技術(shù)引入額外的冗余，會(huì)增加系統(tǒng)的開銷的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于物理層安全的無線中繼傳輸系統(tǒng)，包括中央處理器，所述中央處理器電性輸入連接信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)，所述中央處理器分別電性輸出連接終端接收子系統(tǒng)、中繼傳輸子系統(tǒng)和竊聽子系統(tǒng)，所述中繼傳輸子系統(tǒng)分別電性輸出連接終端接收子系統(tǒng)和視頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)包括編碼器，所述編碼器電性輸出連接編碼數(shù)據(jù)處理單元，所述編碼數(shù)據(jù)處理單元電性輸出連接編碼處理器，所述編碼處理器分別電性輸出連接編碼數(shù)據(jù)發(fā)出單元和編碼存儲(chǔ)單元，所述編碼數(shù)據(jù)發(fā)出單元電性輸出連接發(fā)送機(jī)。

優(yōu)選的，所述終端接收子系統(tǒng)包括接收機(jī)，所述接收機(jī)電性輸出連接解碼器，所述解碼器電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)接收單元，所述解碼數(shù)據(jù)接收單元電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)收集單元，所述解碼數(shù)據(jù)收集單元電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)處理單元，所述解碼數(shù)據(jù)處理單元電性輸出連接解碼處理器，所述解碼處理器電性輸出連接解碼存儲(chǔ)單元。

優(yōu)選的，所述中繼傳輸子系統(tǒng)包括接收天線，所述接收天線電性輸出連接傳輸信號(hào)接收單元，所述傳輸信號(hào)接收單元電性輸出連接傳輸信號(hào)處理單元，所述傳輸信號(hào)處理單元電性輸出連接節(jié)點(diǎn)解碼處理單元，所述節(jié)點(diǎn)解碼處理單元電性輸出連接節(jié)點(diǎn)解碼對(duì)比單元，所述節(jié)點(diǎn)解碼對(duì)比單元電性輸出連接節(jié)點(diǎn)解碼統(tǒng)計(jì)單元，所述節(jié)點(diǎn)解碼統(tǒng)計(jì)單元電性輸出連接中繼傳輸處理器，所述中繼傳輸處理器分別電性輸出連接中繼節(jié)點(diǎn)解碼轉(zhuǎn)發(fā)單元和解碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元，所述解碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

優(yōu)選的，所述竊聽子系統(tǒng)包括竊聽數(shù)據(jù)接收單元，所述竊聽數(shù)據(jù)接收單元電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)處理單元，所述竊聽數(shù)據(jù)處理單元電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)處理器，所述竊聽數(shù)據(jù)處理器分別電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)解碼單元和竊聽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元，所述竊聽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。

優(yōu)選的，所述射頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)包括射頻信號(hào)微處理器，所述射頻信號(hào)微處理器分別電性輸入連接接收空閑信道選擇單元、轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元、測(cè)試導(dǎo)頻信號(hào)生成單元和射頻信號(hào)泄露功率比計(jì)算器，所述射頻信號(hào)微處理器分別電性輸出連接信號(hào)泄露管理單元和信號(hào)泄露存儲(chǔ)單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該種基于物理層安全的無線中繼傳輸系統(tǒng)，中繼傳輸子系統(tǒng)在選擇最佳中繼節(jié)點(diǎn)時(shí)，聯(lián)合考慮信號(hào)源到中繼節(jié)點(diǎn)鏈路信道條件以及中繼節(jié)點(diǎn)到終端鏈路信道條件，選取兩條信道條件都好的中繼節(jié)點(diǎn)，以信號(hào)源到中繼節(jié)點(diǎn)鏈路容量和中繼節(jié)點(diǎn)到終端鏈路容量面積最大化選擇最佳中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輔助傳輸，終端接收子系統(tǒng)接收信號(hào)源和中繼節(jié)點(diǎn)信號(hào)，并利用了分集接收技術(shù)合并接收到的信號(hào)源和接收到的中繼節(jié)點(diǎn)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)源到目的端安全可靠的傳輸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)原理框圖；

圖2為本發(fā)明信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)原理框圖；

圖3為本發(fā)明終端接收子系統(tǒng)原理框圖；

圖4為本發(fā)明中繼傳輸子系統(tǒng)原理框圖；

圖5為本發(fā)明竊聽子系統(tǒng)原理框圖；

圖6為本發(fā)明射頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)原理框圖。

圖中：1中央處理器、2信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)、3終端接收子系統(tǒng)、4中繼傳輸子系統(tǒng)、5竊聽子系統(tǒng)、6射頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)、7編碼器、8編碼數(shù)據(jù)處理單元、9編碼處理器、10編碼數(shù)據(jù)發(fā)出單元、11發(fā)送機(jī)、12編碼存儲(chǔ)單元、13接收機(jī)、14解碼器、15解碼數(shù)據(jù)接收單元、16解碼數(shù)據(jù)收集單元、17解碼數(shù)據(jù)處理單元、18解碼處理器、19解碼存儲(chǔ)單元、20接收天線、21傳輸信號(hào)接收單元、22傳輸信號(hào)處理單元、23節(jié)點(diǎn)解碼處理單元、24節(jié)點(diǎn)解碼對(duì)比單元、25節(jié)點(diǎn)解碼統(tǒng)計(jì)單元、26中繼傳輸處理器、27中繼節(jié)點(diǎn)解碼轉(zhuǎn)發(fā)單元、28解碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元、29解碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、30竊聽數(shù)據(jù)接收單元、31竊聽數(shù)據(jù)處理單元、32竊聽數(shù)據(jù)處理器、33竊聽數(shù)據(jù)解碼單元、34竊聽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元、35竊聽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、36射頻信號(hào)微處理器、37接收空閑信道選擇單元、38轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元、39測(cè)試導(dǎo)頻信號(hào)生成單元、40射頻信號(hào)泄露功率比計(jì)算器、41信號(hào)泄露管理單元、42信號(hào)泄露存儲(chǔ)單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-6，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于物理層安全的無線中繼傳輸系統(tǒng)，包括中央處理器1，所述中央處理器1電性輸入連接信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)2，所述中央處理器1分別電性輸出連接終端接收子系統(tǒng)3、中繼傳輸子系統(tǒng)4和竊聽子系統(tǒng)5，所述中繼傳輸子系統(tǒng)4分別電性輸出連接終端接收子系統(tǒng)3和視頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)6。

其中，所述信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)2包括編碼器7，所述編碼器7電性輸出連接編碼數(shù)據(jù)處理單元8，所述編碼數(shù)據(jù)處理單元8電性輸出連接編碼處理器9，所述編碼處理器9分別電性輸出連接編碼數(shù)據(jù)發(fā)出單元10和編碼存儲(chǔ)單元12，所述編碼數(shù)據(jù)發(fā)出單元10電性輸出連接發(fā)送機(jī)11，所述終端接收子系統(tǒng)3包括接收機(jī)13，所述接收機(jī)13電性輸出連接解碼器14，所述解碼器14電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)接收單元15，所述解碼數(shù)據(jù)接收單元15電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)收集單元16，所述解碼數(shù)據(jù)收集單元16電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)處理單元17，所述解碼數(shù)據(jù)處理單元17電性輸出連接解碼處理器18，所述解碼處理器18電性輸出連接解碼存儲(chǔ)單元19，所述中繼傳輸子系統(tǒng)4包括接收天線20，所述接收天線20電性輸出連接傳輸信號(hào)接收單元21，所述傳輸信號(hào)接收單元21電性輸出連接傳輸信號(hào)處理單元22，所述傳輸信號(hào)處理單元22電性輸出連接節(jié)點(diǎn)解碼處理單元23，所述節(jié)點(diǎn)解碼處理單元23電性輸出連接節(jié)點(diǎn)解碼對(duì)比單元24，所述節(jié)點(diǎn)解碼對(duì)比單元24電性輸出連接節(jié)點(diǎn)解碼統(tǒng)計(jì)單元25，所述節(jié)點(diǎn)解碼統(tǒng)計(jì)單元25電性輸出連接中繼傳輸處理器26，所述中繼傳輸處理器26分別電性輸出連接中繼節(jié)點(diǎn)解碼轉(zhuǎn)發(fā)單元27和解碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元28，所述解碼數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元28電性輸出連接解碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元29，所述竊聽子系統(tǒng)5包括竊聽數(shù)據(jù)接收單元30，所述竊聽數(shù)據(jù)接收單元電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)處理單元31，所述竊聽數(shù)據(jù)處理單元31電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)處理器32，所述竊聽數(shù)據(jù)處理器32分別電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)解碼單元33和竊聽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元34，所述竊聽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元34電性輸出連接竊聽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元35，所述射頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)6包括射頻信號(hào)微處理器36，所述射頻信號(hào)微處理器36分別電性輸入連接接收空閑信道選擇單元37、轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元38、測(cè)試導(dǎo)頻信號(hào)生成單元39和射頻信號(hào)泄露功率比計(jì)算器40，所述射頻信號(hào)微處理器36分別電性輸出連接信號(hào)泄露管理單元41和信號(hào)泄露存儲(chǔ)單元42。

工作原理：編碼器7通過編碼數(shù)據(jù)處理單元8，將要編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，編碼處理器9將處理后的編碼數(shù)據(jù)通過編碼數(shù)據(jù)發(fā)出單元10和發(fā)送機(jī)11將其發(fā)出，編碼處理器9將處理后的編碼數(shù)據(jù)通過編碼存儲(chǔ)單元12進(jìn)出儲(chǔ)存，接收機(jī)13接收信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)2發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)，解碼器14將接收到的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，然后通過解碼數(shù)據(jù)接收單元15將解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，然后通過解碼數(shù)據(jù)收集單元16和解碼數(shù)據(jù)處理單元17，將接收到的解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，解碼處理器18處理后的解碼數(shù)據(jù)提供給解碼存儲(chǔ)單元19對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，接收天線20通過傳輸信號(hào)接收單元21將信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，然后通過傳輸信號(hào)處理單元22進(jìn)行處理，然后通過節(jié)點(diǎn)解碼處理單元23進(jìn)行處理，將節(jié)點(diǎn)解碼處理單元23處理后的節(jié)點(diǎn)解碼數(shù)據(jù)通過節(jié)點(diǎn)解碼對(duì)比單元24進(jìn)行對(duì)比，通過節(jié)點(diǎn)解碼統(tǒng)計(jì)單元25將統(tǒng)計(jì)后的節(jié)點(diǎn)解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，選出最佳中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行輔助傳輸，通過中繼傳輸處理器26將最佳中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)通過中繼節(jié)點(diǎn)解碼轉(zhuǎn)發(fā)單元27轉(zhuǎn)發(fā)給終端接收子系統(tǒng)3，然后通過解碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元29對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，竊聽數(shù)據(jù)接收單元30將接收到的竊聽數(shù)據(jù)通過竊聽數(shù)據(jù)處理單元31進(jìn)行處理，竊聽數(shù)據(jù)處理器32通過竊聽數(shù)據(jù)解碼單元33對(duì)其進(jìn)行解碼處理，然后通過竊聽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元34對(duì)竊聽解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后竊聽數(shù)據(jù)處理器32將統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)通過竊聽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元35進(jìn)行儲(chǔ)存，信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)2分別通過加密信息傳輸給終端接收子系統(tǒng)3和中繼傳輸子系統(tǒng)4，竊聽子系統(tǒng)5竊聽信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)2，中繼傳輸子系統(tǒng)4通過中繼傳輸處理器26統(tǒng)計(jì)的最佳中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)給終端接收子系統(tǒng)3，竊聽子系統(tǒng)5的竊聽數(shù)據(jù)接收單元30對(duì)中繼傳輸子系統(tǒng)4所接收的數(shù)據(jù)有限，使得竊聽數(shù)據(jù)不完整，保證信號(hào)源發(fā)送子系統(tǒng)2到終端接收子系統(tǒng)3安全可靠的傳輸，射頻信號(hào)微處理器36可通過接收空閑信道選擇單元37、轉(zhuǎn)發(fā)空閑信道選擇單元38、測(cè)試導(dǎo)頻信號(hào)生成單元39和射頻信號(hào)泄露功率比計(jì)算器40，對(duì)視頻信號(hào)檢測(cè)子系統(tǒng)6進(jìn)行檢測(cè)，以保證中繼傳輸子系統(tǒng)4的安全，并通過信號(hào)泄露管理單元41對(duì)射頻信號(hào)微處理器36進(jìn)行管理，然后通過信號(hào)泄露存儲(chǔ)單元42將信號(hào)泄露的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。