无线隐蔽通信调制与检测技术

结合国际学术前沿，如无线通信安 全、信息安 全、星座调制等，系统梳理和阐述了无线隐蔽通信调制和检测理论和技术的发展，并进行了深入、系统的研究；
结合工程应用的需求，书中的研究理论和方法是作者多年工程实践的总结，阐述的无线隐蔽通信调制和检测算法可以应用于工程开发；
结合相关学术研究的需求，本书中的理论和方法具有可二次开发和研究的价值，可满足相关学 者或工程师的学术研究需求。

针对无线隐蔽通信中的调制与检测技术进行了详细介绍，内容主要来自团队多年来在该领域积累的研究成果，涵盖了无线隐蔽通信中的通信模型、调制方法以及检测方法。全书主要内容包括：星座图调制类无线隐蔽通信调制技术及其在MIMO场景和多波场景中的应用，以及幅值识别、相位识别、相关性识别和图像表征识别等特征识别技术在迅 速、精 准区分载密无线信号与正常无线信号方面的应用，以在不同的无线隐蔽通信场景下发现隐蔽通信活动。

刘光杰
南京信息工程大学电子与信息工程学院教授、博士生导师、副院长，长期从事网络与通信安 全方面的教学和研究工作，现为江苏省计算机学会工控安 全专委会副主任、中国电子学会通信学分会通信与信息安 全专委会委员、中国图像图形学会数字媒体取证与安 全委员会委员、全 国信息安 全标准化技术委员会WG5工作组成员、工 信 部区块链与数据安 全重点实验室专 家会委员、江苏省系统工程学会理事等，是国内外多个期刊和学术会议的审稿人。研制的网络隐蔽信道检测系统在108工程上得到了成功应用；研制的物联网设备指纹库、移动互联网应用指纹库、特网数据特征等模块成功应用于某国家互联网大数据分析系统；研制的加密流量检测，与加密跳板节点分析的相应技术成功应用于国家国际口流量数据管控；研制的工控网络安 全态势感知系统，在航天、船舶等工业控制领域均有应用。近年来，在国内外重要学术期刊和国际学术会议上发表论文120余篇，其中SCI、EI检索60余篇，授权发明专利12项，获国防科技进步一等奖、江苏省教学成果二等家各一项。近年来作为项目负责人，负责了国家重点研发计划课题、国家242信息安 全专项、国家科技支撑计划子课题、国家军口863计划、国家自然科学基金面上项目、军口预研课题和若干国内网络安 全业务部门的研究课题，并为国家安 全相关业务部门长期提供技术咨询服务。

第 1 章 无线隐蔽通信技术概述
1.1 无线隐蔽通信技术的起源
1.2 无线隐蔽通信协议和调制方法的分类
1.2.1 无线隐蔽通信协议分类
1.2.2 无线隐蔽通信调制方法分类
1.3 无线隐蔽通信的一般模型
1.3.1 系统模型
1.3.2 性能要素

第 2 章 星座图调制类无线隐蔽通信模型
2.1 星座图调制类无线隐蔽通信的一般模型
2.2 单一星座点调制类无线隐蔽通信模型
2.3 多星座点联合调制类无线隐蔽通信模型
2.4 多播场景下的星座图调制类无线隐蔽通信模型
2.4.1 系统模型
2.4.2 性能指标
2.4.3 现有多址接入技术在多播场景中的应用
2.5 MIMO 场景下的星座图调制类无线隐蔽通信模型
2.5.1 系统模型
2.5.2 性能指标
2.5.3 现有方法

第 3 章 高隐蔽星座图调制方法
3.1 基于分布匹配的星座图调制方法
3.2 基于模型拟合的星座图调制方法
3.3 理想 AWGN 信道下的无线隐蔽通信可靠性分析
3.4 仿真与验证
3.4.1 仿真设置
3.4.2 抗检测性
3.4.3 可靠性

第 4 章 高可靠星座图调制方法
4.1 星座图模拟混沌扰动调制方法
4.1.1 基于抖动模拟混沌编码的扰动调制
4.1.2 基于抖动模拟混沌译码的解调
4.1.3 理想 AWGN 信道下模拟混沌码字符号错误率分析
4.2 星座图分区调制方法
4.2.1 基于镜像分区的隐秘信息调制
4.2.2 基于镜像载密解调星座图的隐秘信息解调
4.2.3 理想 AWGN 信道下无线隐蔽通信信道可靠性分析
4.3 仿真与验证
4.3.1 基于星座图扰动调制的无线隐蔽通信信道
4.3.2 基于星座图分区调制的无线隐蔽通信信道

第 5 章 MIMO 场景星座图调制方法
5.1 基于预编码的 MIMO 无线隐蔽通信调制方法
5.1.1 基于预编码的人工噪声调制
5.1.2 接收方载密信号恢复与隐秘信息解调
5.2 基于信道状态信息抖动的 MIMO 无线隐蔽通信调制方法
5.2.1 人工噪声调制解调
5.2.2 信道状态信息抖动与检测方复合残差信号提取
5.3 仿真与验证
5.3.1 仿真设置
5.3.2 抗检测性
5.3.3 可靠性

第 6 章 多播场景星座图调制方法
6.1 基于正交频分多址接入的多播无线隐蔽通信调制方法
6.1.1 子载波信道分配
6.1.2 人工噪声调制与解调
6.2 基于差分非正交多址接入的多播无线隐蔽通信调制方法
6.2.1 发送方人工噪声功率分配与调制
6.2.2 各接收方隐秘信息解调
6.3 仿真结果与分析
6.3.1 可靠性
6.3.2 抗检测性

第 7 章 无线隐蔽通信检测技术概述
7.1 无线隐蔽通信检测技术分类
7.1.1 链路层无线隐蔽通信信道检测技术
7.1.2 编码调制类无线隐蔽通信信道检测技术
7.1.3 OFDM 调制类无线隐蔽通信信道检测技术
7.1.4 星座点调制类无线隐蔽通信信道检测技术
7.2 无线隐蔽通信调制信号的检测模型
7.2.1 单天线检测模型
7.2.2 多天线检测模型

第 8 章 基于统计分布的无线隐蔽通信信号检测方法
8.1 正常通信与隐蔽通信残差信号幅值-相位分布的理论分析
8.1.1 正常通信残差信号的幅值-相位概率密度函数
8.1.2 隐蔽通信信道残差信号的幅值-相位概率密度函数
8.2 基于分布差异量化回归的检测方法
8.2.1 数据预处理
8.2.2 特征提取
8.2.3 分类器训练与检测
8.3 仿真与验证
8.3.1 仿真实验
8.3.2 软件无线电平台试验

第 9 章 基于自相关特性的无线隐蔽通信信号检测方法
9.1 理想信道模型下均衡残差信号的平方自相关性分析
9.1.1 加性高斯白噪声信道模型下均衡残差信号的平方自相关分析
9.1.2 瑞利衰落信道模型下均衡残差信号的平方自相关分析
9.2 均衡残差信号自相关性检测方法
9.3 仿真与验证
9.3.1 对不同码元长度隐蔽通信信道的检测结果
9.3.2 对不同相关系数隐蔽通信信道的检测结果
9.3.3 对不同相对信噪比隐蔽通信信道的检测结果

第 10 章 基于深度学习的无线隐蔽通信信号检测方法
10.1 无线通信信号的图像表征
10.1.1 信号预处理
10.1.2 灰度图生成
10.2 基于双通道卷积神经网络的无线隐蔽通信信号检测
10.3 仿真与验证
10.3.1 仿真实验
10.3.2 软件无线电平台试验

第 11 章 基于多侦测天线的隐蔽通信信号检测方法
11.1 多侦测天线捕获信号的相关性分析
11.1.1 正常通信残差信号相关性分析
11.1.2 隐蔽通信信道残差信号相关性分析
11.2 针对多侦测天线的无线隐蔽通信检测方法
11.3 仿真与验证
11.3.1 仿真设置
11.3.2 仿真结果分析

第 12 章 MIMO 场景无线隐蔽通信信号检测方法
12.1 MIMO 场景下误差信号的自相关矩阵定义
12.1.1 误差信号矩阵
12.1.2 自相关矩阵
12.2 不同模式 MIMO 无线隐蔽通信信号的自相关性分析
12.2.1 常规模式下的自相关性分析
12.2.2 自适应模式下的自相关性分析
12.3 基于自相关性度量的 MIMO 无线隐蔽通信信号检测
12.4 仿真结果与分析
参考文献