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通信之中的原理--噪声做加密

正如我们所见的一些东西,桌子,椅子,衣服,他们是怎么做出来的?

往往很多东西的产生是人类通过发现自然规律总结出来的,学会去运用他们呢我觉得是最正确的一面,

通信原理最近在学了很多之后总结了很多的关于这方面的知识,

虽然比较混杂,但是,还是挺有意思,下面是我摘自别人的目录

一、通信系统基础知识

1.1    通信系统的组成

1.2    通信系统之信息

1.3    傅里叶级数和傅里叶变换

1.4    调制解调、采样

1.5    能量信号与功率信号

1.6    功率谱与自相关函数

二、信道

2.1    通信系统之信道(一)

2.2    通信系统之信道(二)

2.3    通信系统之信道(三)

2.4    通信系统之信道(四)

三、信源编码

3.1    信源编码初步介绍

3.2    PCM编码

3.3    量化分讲

3.4    编码分讲

3.5    通信系统之时分复用

四、基带传输系统

4.1    数字复接

4.2    码速调整

4.3    码型编码

4.4    码间干扰

4.5    信道均衡

五、信道编码

5.1    差错控制方式

5.2    信道编码理论依据

5.3    差错控制原理

5.4    线性分组码

5.5    卷积码和Turbo码

六、调制和接收

6.1    模拟调制

6.2    数字调制

6.3    2PSK的解调

6.4    多进制调制

6.5    最佳接收

6.6     OFDM

6.7    用离散傅里叶变换实现OFDM

七、交换和路由

7.1

7.2

7.3

八、通信网

8.1

8.2

8.3
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下面还是着重介绍本次关于安全的东西:

 

 

    如果你看不懂的话,可以理解为

        上图的意思是蓝色的部分被灰白色隐藏起来。

     如果懂一点通信原理,就会知道

        一段窄的频率,通过噪声完成隐藏,最后完成了隐蔽性强的

    如果你懂的更深一些,那完全可以认为

         信息隐藏,实现了隐蔽通信

 

下面分析原理:

1.。信道里的噪声:

起伏噪声是影响通信系统的主要噪声,其他的噪声我们可以忽略,起伏噪声是一种随机的信号;

随机信号?

随机信号是指这么一种信号,虽然它的波形也是时间的函数,但其在任意时刻上的取值是不确定的;

确知信号在某一时刻的取值是确定的,而随机信号在某一时刻的取值是不确定的,但取值往往有一定的规律,规律往往可以用一概率密度来表示;

随机信号更普遍一点叫随机过程,是功率信号来的,它的频谱没有实际意义,因此不能直接用傅里叶变换直接分析它的频谱,但可以用功率谱来分析,随机过程的功率谱分析和确知信号的功率谱分析是一样的,也就是它的功率谱密度和自相关函数是和确知信号一样的,也是一对傅里叶变换的关系,对于一些难以得到功率谱密度的地方,可以通过求自相关函数来得到。

下面这种均匀分布的噪声称之为白噪声;

由于起伏噪声的功率谱在相当宽的频率范围内也是均匀分布的,且概率密度服从高斯分布,因此也将起伏噪声定义为高斯白噪声;

此高斯白噪声的自相关函数如下:

 

 是时间差,由此可见,高斯白噪声任意两个不同时刻之间毫不相关,这是一种十分理想的自相关特性;

研究CDMA系统的人十分羡慕高斯白噪声,下面解释原因:

介绍CDMA:

CDMA是码分多址,是手机使用的一种无线技术;

CDMA的关键是扩频通信,而扩频通信的初衷是解决战场上的保密通信问题,为了实现保密通信,需要将信号伪装在噪声之中,这首先就要扩频,将窄带信号功率分散在一个比较宽的频谱范围内,以降低单位频带上的功率,使信号淹没在噪声中,达到保密的目的,过程如上

其次,信号要伪装的像,扩频后的信号要有接近白噪声的特点,这主要是功率谱密度和自相关函数要像;

 

是这帮人开始寻找一种优良的码序列,以便使扩展出来的信号接近白噪声的特点;

我们又知道,低速率的信号,带宽窄一些;

高速率的信号,带宽宽一些;

带宽大概是速率的1/2;

低速率信号与高速率信号相乘,相当于它们的频谱在频域中卷积,卷积的结果是频谱被展宽了,宽度是两路信号的带宽之和;

这就是说,他们要找的扩频码,首先要有一定的码速率,要比被扩展信号的码速率高好多倍,通常认为至少要高100倍;

其次这个码要是一个随机码,否则,怎么能说像白噪声呢?

再次,这个码的自相关函数和白噪声的自相关函数也要像;

经过一番艰辛的寻找,终于找到了几种,其中一种称之为m序列,既有随机的特点,又好制造,于是后来的许多扩频系统都使用了这种m序列的随机码来扩频,当然这种码也不是完全的随机码,它只在一个周期内是随机的;

到了下一个周期又从头再来了;

所以,都将这种码叫做伪随机码;

 

虽然是伪随机的,但在一个随机周期内,它的随机表现还是相当不错的,很接近白噪声;

这从它的自相关函数中可以看出;

 

 虚线框中是它的一个伪随机周期,可见它的自相关函数很接近白噪声的冲击形状了

 

这么尖锐的自相关特性表明了现在的它和过去的它,跟将来的它,都是割裂的,不相关的;

 

 

这个研究CDMA那帮人解决地址码提供了另一种选择;

什么是地址码?

所谓的地址码,就是用来区分不同用户,或者基站的号码;

本来不同的m序列因为互相关特性大于0,不正交,因而是不适合作地址码的,但同一个m序列,由于自相关特性十分尖锐,因此只要将产生m序列的码发生器延迟不同的时间开始,那么所产生的随机码应各自不相关,也就可以当做地址码来使用了,当然最大的延迟是不能超过它的随机周期的;

 

 而为了确保各码发生器,能在不同的延时上造码,需要有一个统一的时钟,来供各个码发生器来参考。即CP大家也可以百度一下,

感谢

reborn提供的博客文章!


2.

 

posted @ 2018-11-27 00:06  klsfct  阅读(1351)  评论(0编辑  收藏  举报