CN109743077A - 热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议 - Google Patents

热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,包括数据包的通信协议、发送方和接收方的通信协议;其中,所述数据包的通信协议包括定义数据包的比特位,使被传输信息能够被正确还原和解析;所述发送方的通信协议包括侦测热隐蔽信道是否受到干扰和构造数据包,避免热隐蔽信道中的通信受到干扰;所述接收方的通信协议包括构造应答数据包。本发明用以解决热隐蔽信道中抗干扰性差。采用规定通信的通信协议、发送方侦测干扰的流程、发送方与接收方跳频通信的流程通信协议,提高热隐蔽信道中抗干扰能力,降低热隐蔽信道中传输的误码率。能够使发送与接收方更好达到同步,而且能够动态选择通信频道,规避来自噪声或攻击方的干扰。

Description

热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议。
背景技术
热隐蔽信道通讯是一种在多核系统上利用热传递绕过系统高层屏蔽以实现秘密通信的方法。目前在热隐蔽信道通信上使用的通讯方法为对被传输信息直接进行二进制编码并发送的形式,这种无协议的通信方式使得发送接收双方难以确认信息传输正确与否,造成过高的误码率;同时,无协议的通讯预先固定了通信使用的频道,无法规避系统噪声或意图阻止热隐蔽信道通信的攻击方的干扰。
发明内容
为了克服上述现有技术抗干扰性差,本发明提供了一种热隐蔽信道抗干扰跳频通信协议。这种热隐蔽信道上的抗干扰通信协议不仅能够使发送与接收方更好达到通信信道的同步,大大降低系统误码率,而且能够在监测到信号干扰时,选择新的未受干扰的通信信道继续通讯,规避来自噪声或攻击方的干扰。
一种热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,包括数据包的通信协议,发送方与接收方的通信协议,其中,所述数据包的通信协议包括定义数据包的比特位,使被传输信息能够被正确还原和解析;
所述发送方的通信协议包括侦测热隐蔽信道是否受到干扰和构造数据包,避免热隐蔽信道中的通信受到干扰;
所述接收方的通信协议包括构造应答数据包。
进一步的,所述数据包的通信协议为:
数据包头部包含6比特前导码信息。前导码值为101010,用于同步通信中的发送与接收双方。
数据包中第7比特为确认标记位。当该位被置为1时,指示本数据包为应答数据包;当该被置为0时,指示本数据包为非应答数据包。
数据包中第8比特为跳频标记位。当该位被置为1时,指示本数据包为跳频数据包;当该被置为0时,指示本数据包为非跳频数据包。
数据包中第9比特到第16比特为被传输信息的编码。在应答数据包中该段为空。
数据包中第17比特到第20比特为跳频信息编码。该段的每种组合形式分别代表一个通信信道,具体映射规则为:0000代表75Hz信道,0001代表100Hz信道,0010代表125Hz信道,0011代表150Hz信道,0100代表175Hz信道,0101代表200Hz信道,0110代表225Hz信道,0111代表250Hz信道,用以确认新的通信频道。
进一步的,发送方的通信协议包括以下步骤内容:
步骤1:侦测热隐蔽信道是否受到干扰,找出其中未被干扰的信道。
步骤2:在找到的未被干扰信道中随机选择一个信道作为通信信道。
步骤3:依据数据包的通信协议,构造跳频数据包,并在原信道中发送数据给接收方。
步骤4:等待原信道中来自接收方的应答数据包,依据数据包的通信协议,解析来自接收方的应答数据包,解析过程为:
1.确认前导码信息,判断数据包1-6位是否为101010。若是,则继续解析;若否,则又从步骤1开始到步骤4。
2.确认确认标记位,判断数据包第7位是否为1。若是,则继续解析过程;若否,则又从步骤1开始到步骤4。
3.确认跳频标记位,判断数据包第8位是否为1。若是,则用跳频数据包中的通信信道代替原信道,重新开始传出新的数据包。;若否,则不改变原信道,并回到步骤1,重新开始传出新的数据包。
进一步的,步骤3中的构造数据包的过程为:
a.将数据包1-6位设置为101010作为前导码。
b.将数据包第7位设置为0,指示为非应答数据包。
c.若步骤2中被选择的信道与原通信信道相同,则将第8位置为0,指示为非跳频数据包;若被选择的信道与原通信信道不相同,则将第8位置为1,指示为跳频数据包,并将数据包第17-20位置为新信道编号,映射规则为:0000代表75Hz信道,0001代表100Hz信道,0010代表125Hz信道,0011代表150Hz信道,0100代表175Hz信道,0101代表200Hz信道,0110代表225Hz信道,0111代表250Hz信道。
d.数据包第9-16位置为被传输的数据。
进一步的,接收方的通信协议包括以下步骤内容:
第一步骤:等待原信道中来自发送方的数据包,依据数据包通信协议,解析在热隐蔽信道中接收的数据,解析过程为:
1)确认前导码信息,判断数据包1-6位是否为101010;若是,则继续解析过程;若否,则继续等待发送方发来的数据包;
2) 确认确认标记位,判断数据包第7位是否为1;若是则弃置本数据包,并则进行第一步骤,继续等待发送方发来的新的数据包;若否,则继续解析;
3) 确认跳频标记位,判断数据包第8位是否为1;若是,则进行第二步骤;若否,则进行第三步骤;
第二步骤:依据数据包通信协议,构造应答数据包,将应答数据包在原信道上发送给发送方,并改变原通道为接收到的数据包中第17-20位所指示的通信信道,然后进行第一步骤,继续等待发送方发来的原信道上的数据包。
第三步骤:依据数据包通信协议,构造应答数据包,将应答数据包在原信道上发送给发送方,然后返回进行第一步骤,继续等待发送方发来的新的数据包。
进一步的,侦测热隐蔽信道是否受到干扰的方式为:在信道上接收10比特信息,将这10比特信息中为1的数量记为N1,计算N1/10,若结果大于0.2则该信道为受到干扰的信道,否则该信道为未受到干扰的信道。
进一步的,第二步骤中的应答数据包构造过程为:
2.1将数据包1-6位设置为101010作为前导码。
2.2将数据包第7位设置为1,指示为应答数据包。
2.3将数据包第8位设置为1,指示为跳频数据包。
进一步的,第三步骤中的应答数据包构造过程为:
3.1将数据包1-6位设置为101010作为前导码。
3.2将数据包第7位设置为1,指示为应答数据包。
与现有技术相比,本发明的有益效果是能够使发送与接收方更好达到同步,而且能够动态选择通信频道,规避来自噪声或攻击方的干扰。
附图说明
图1为该热隐蔽信道通信协议的流程图。
图2为该热隐蔽信道通信协议的发送方流程图。
图3为该热隐蔽信道通信协议的接收方流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
一种热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,包括数据包的通信协议,发送方与接收方的通信协议其中,所述数据包的通信协议包括定义数据包的比特位,使被传输信息能够被正确还原和解析;
所述发送方的通信协议包括侦测热隐蔽信道是否受到干扰和构造数据包,避免热隐蔽信道中的通信受到干扰;
所述接收方的通信协议包括构造应答数据包。用于避免热隐蔽信道中的通信受到干扰。
进一步的,所述数据包的通信协议为:
数据包头部包含6比特前导码信息。前导码值为101010,用于同步通信中的发送与接收双方。
数据包中第7比特为确认标记位。当该位被置为1时,指示本数据包为应答数据包;当该被置为0时,指示本数据包为非应答数据包。
数据包中第8比特为跳频标记位。当该位被置为1时,指示本数据包为跳频数据包;当该被置为0时,指示本数据包为非跳频数据包。
数据包中第9比特到第16比特为被传输信息的编码。在应答数据包中该段为空。
数据包中第17比特到第20比特为跳频信息编码。该段的每种组合形式分别代表一个可用的通信频道,用以确认新的通信频道。
进一步的,如图2所示,发送方的通信协议包括以下步骤内容:
步骤1:侦测热隐蔽信道是否受到干扰,找出其中未被干扰的信道;侦测热隐蔽信道是否受到干扰的方式为:在信道上接收10比特信息,将这10比特信息中为1的数量记为N1,计算N1/10,若结果大于0.2则该信道为受到干扰的信道,否则该信道为未受到干扰的信道。
步骤2:在找到的未被干扰信道中随机选择一个信道作为通信信道;
步骤3:依据数据包通信协议,构造数据包,其构造过程为:
1.将数据包1-6位设置为101010作为前导码。
2.将数据包第7位设置为0,指示为非应答数据包。
3.若步骤2中被选择的信道与原通信信道相同,则将第8位置为0,指示为非跳频数据包;若被选择的信道与原通信信道不相同,则将第8位置为1,指示为跳频数据包,并将数据包第17-20位设置为新信道编号,映射规则为:
0000代表75Hz信道,0001代表100Hz信道,0010代表125Hz信道,0011代表150Hz信道,0100代表175Hz信道,0101代表200Hz信道,0110代表225Hz信道,0111代表250Hz信道
4.将数据包第9-16位设置为被传输的数据。
并在原信道中发送数据给接收方。
步骤4:等待原信道中来自接收方的应答数据包,依据数据包通信协议,解析接收到的数据包,解析过程为:
1.确认前导码信息,判断数据包1-6位是否为101010。若是,则继续解析过程;若否,则进行步骤1。
2.确认确认标记位,判断数据包第7位是否为1。若是,则继续解析过程;若否,则进行步骤1。
3.确认跳频标记位,判断数据包第8位是否为1。若是,则则用跳频数据包中的通信信道代替原信道,重新开始传出新的数据包。;若否,则不改变原信道,并回到步骤1,重新开始传出新的数据包。
进一步的,如图3所示,接收方的通信协议包括以下步骤内容:
第一步骤:等待原信道中来自发送方的数据包,依据数据包通信协议,解析在热隐蔽信道中接收的数据,解析过程为:
1.确认前导码信息,判断数据包1-6位是否为101010。若是,则继续解析过程;若否,则进行第一步骤。
2.确认确认标记位,判断数据包第7位是否为1。若是,则进行第一步骤;若否,则继续解析过程。
3.确认跳频标记位,判断数据包第8位是否为1。若是,则进行第二步骤;若否,则进行第三步骤。
第二步骤:依据数据包通信协议,构造应答数据包,将应答数据包在原信道上发送给发送方,并改变原信道为第一步骤中接收到的数据包的第17-20位所指示的通信信道,然后返回第一步骤。应答数据包构造过程为:
1.将数据包1-6位设置为101010作为前导码。
2.将数据包第7位设置为1,指示为应答数据包。
3.将数据包第8位设置为1,指示为跳频数据包。
第三步骤:依据数据包通信协议,构造应答数据包,将应答数据包在原信道上发送给发送方,然后返回第一步骤。应答数据包构造过程为:
1.将数据包1-6位设置为101010作为前导码。
2.将数据包第7位设置为1,指示为应答数据包。
在图1中,最初时刻,系统在原信道通信,发送方按照发送方的通信协议中步骤3所示的过程,构造数据包并在热隐蔽信道上发送,然后发送方进入到自己的通信协议步骤4中等待。
接收方接收到数据包,并通过接收方的通信协议第一步骤中所示的解析过程,解析所接受到的数据包内容,由于接收到的数据包中跳频标记位不为1,按照接收方通信协议第一步骤中的要求,进行接收方通信协议步骤三中的内容,构造应答数据包并通过原信道发送给发送方。
发送方在发送方通信协议步骤4状态下接收到来自接收方的应答数据包,按照发送方通信协议步骤4确认应答数据包的正确性,并返回到发送方通信协议步骤1。
发送方按照发送方通信协议步骤1,发现原信道被干扰,并找到新的未被干扰的信道,进入步骤2,随机选取新的未被干扰的信道,进入步骤3,按步骤3中构造并在原信道发送带有跳频信息的数据包给接收方。
接收方在接收方通信协议第一步骤状态下接收到来自发送方的数据包,按照接收方通信协议的第一步骤解析数据包,由于接收到的数据包的跳频标记位为1,按照第一步骤中的流程,跳转到第二步骤。
接收方进入接收方通信协议第二步骤,按照接收方通信协议第二步骤构造应答数据包,并将其在原信道中发送给发送方,随后改变原通信信道,并返回第一步骤,继续等待发送方发来的原信道的数据包。
发送方在发送方通信协议步骤4状态下接收到来自接收方的应答数据包,按照发送方通信协议步骤4确认应答数据包的正确性,由于数据包的跳频标记为被置为1,按照发送方通信协议步骤4的流程,改变发送方的通信信道,并返回到发送方通信协议步骤1。
发送方按照发送方通信协议步骤1中,未发现原信道被干扰,进入步骤2,随机选取新的信道,此时所选择的信道与原信道相同,进入步骤3,按步骤3构造并在原信道发送数据包给接收方。
接收方在接收方通信协议第一步骤状态下接收到来自发送方的数据包,按照接收方通信协议的第一步骤解析数据包,由于接收到的数据包的跳频标记位为0,按照第一步骤中的流程,跳转到第三步骤。
接收方进入接收方通信协议第三步骤,按照接收方通信协议第三步骤构造应答数据包,并将其在原信道中发送给发送方,并返回第一步骤。
跳频完成,规避了系统的干扰。

Claims (8)

1.一种热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:包括数据包的通信协议、发送方和接收方的通信协议;
其中,所述数据包的通信协议包括定义数据包的比特位,使被传输信息能够被正确还原和解析;
所述发送方的通信协议包括侦测热隐蔽信道是否受到干扰和构造数据包,避免热隐蔽信道中的通信受到干扰;
所述接收方的通信协议包括构造应答数据包。
2.根据权利要求1所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:所述数据包的通信协议为:
数据包头部包含6比特前导码信息,前导码值为101010,用于同步通信中的发送方与接收方;
数据包中第7比特为确认标记位,当该位被置为1时,指示本数据包为应答数据包,当该被置为0时,指示本数据包为非应答数据包;
数据包中第8比特为跳频标记位,当该位被置为1时,指示本数据包为跳频数据包,当该被置为0时,指示本数据包为非跳频数据包;
数据包中第9比特到第16比特为被传输信息的编码,在应答数据包中该段为空;
数据包中第17比特到第20比特为跳频信息编码,该段的每种组合形式分别代表一个通信信道,具体映射规则为:0000代表75Hz信道,0001代表100Hz信道,0010代表125Hz信道,0011代表150Hz信道,0100代表175Hz信道,0101代表200Hz信道,0110代表225Hz信道,0111代表250Hz信道。
3.根据权利要求1所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:发送方的通信协议包括以下步骤内容:
步骤1:侦测热隐蔽信道是否受到干扰,找出未被干扰的信道;
步骤2:在找到的未被干扰信道中随机选择一个信道作为通信信道;
步骤3:依据数据包的通信协议,构造数据包,并在原信道中发送数据包给接收方;
步骤4:在原信道中等待来自接收方的应答数据包,依据数据包的通信协议,解析来自接收方的应答数据包,解析过程为:
1.确认前导码信息,判断数据包1-6位是否为101010;若是,则继续解析;若否,则进行步骤1;
2.确认确认标记位,判断数据包第7位是否为1;若是,则继续解析;若否,则进行步骤1;
3.确认跳频标记位,判断数据包第8位是否为1;若是,则用跳频数据包中的通信信道代替原信道;若否,则不改变原信道,并回到步骤1。
4.根据权利要求3所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:步骤3中构造数据包的过程为:
a.将数据包1-6位设置为101010作为前导码;
b.将数据包第7位设置为0,指示为非应答数据包;
c.若步骤2中被选择的信道与原通信信道相同,则将第8位设为0,指示为非跳频数据包;若被选择的信道与原通信信道不相同,则将第8位设为1,指示为跳频数据包,并将数据包第17-20位设为新信道编号,映射规则为:0000代表75Hz信道,0001代表100Hz信道,0010代表125Hz信道,0011代表150Hz信道,0100代表175Hz信道,0101代表200Hz信道,0110代表225Hz信道,0111代表250Hz信道;
d.数据包第9-16位设为被传输的数据。
5.根据权利要求1所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:接收方的通信协议包括以下步骤内容:
第一步骤:等待原信道中来自发送方的数据包,依据数据包通信协议,解析在热隐蔽信道中接收的数据,解析过程为:
1)确认前导码信息,判断数据包1-6位是否为101010;若是,则继续解析过程;若否,则继续等待发送方发来的数据包;
确认确认标记位,判断数据包第7位是否为1;若是,则弃置本数据包,并进行第一步骤,继续等待发送方发来的新的数据包;若否,则继续解析;
确认跳频标记位,判断数据包第8位是否为1;若是,则进行第二步骤;若否,则进行第三步骤;
第二步骤:依据数据包的通信协议,构造应答数据包,将应答数据包在原信道上发送给发送方,并改变原通道为接收到的数据包中第17-20位所指示的通信信道,然后进行第一步骤,继续等待发送方发来的原信道上的数据包;
第三步骤:依据数据包的通信协议,构造应答数据包,将应答数据包在原信道上发送给发送方,然后返回进行第一步骤,继续等待发送方发来的新的数据包。
6.根据权利要求3所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:侦测热隐蔽信道是否受到干扰的方式为:在信道上接收10比特信息,将比特信息中为1的数量记为N1,计算N1/10,若结果大于0.2则该信道为受到干扰的信道,否则该信道为未受到干扰的信道。
7.根据权利要求5所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:接收方第二步骤中的应答数据包构造过程为:
2.1将数据包1-6位设置为101010作为前导码;
2.2将数据包第7位设置为1,指示为应答数据包;
2.3将数据包第8位设置为1,指示为跳频数据包。
8.根据权利要求5所述的热隐蔽信道中的抗干扰跳频协议,其特征在于:接收方第三步骤中的应答数据包构造过程为:
3.1将数据包1-6位设置为101010作为前导码;
3.2将数据包第7位设置为1,指示为应答数据包。
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GR01 Patent grant
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