導(dǎo)語(yǔ)：超短波無(wú)線通信保密技術(shù)探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1跳頻保密技術(shù)

1.1技術(shù)組成。跳頻保密技術(shù)指的是通過(guò)基于超短波跳頻通信系統(tǒng)的保密技術(shù)，頻率合成器與偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器屬于跳頻通信系統(tǒng)的主要構(gòu)成。值得注意的是，跳頻通信系統(tǒng)具備較強(qiáng)的抗外部干擾能，但高斯白噪聲很容易對(duì)該系統(tǒng)造成較大的干擾和影響，這種干擾和影響理應(yīng)得到相關(guān)業(yè)內(nèi)人士的重視。1.2特點(diǎn)分析。跳頻保密技術(shù)具備保密性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、多址組網(wǎng)能力、抗多徑能力、抗衰落能力等特點(diǎn)，如抗干擾能力強(qiáng)是由于跳頻保密技術(shù)能夠較好應(yīng)對(duì)寬頻帶阻塞式干擾、跟蹤式干擾，但這種應(yīng)對(duì)需建立在跳頻速率足夠快、跳頻范圍足夠?qū)?、頻點(diǎn)數(shù)目足夠多等基礎(chǔ)上；保密性強(qiáng)是由于跳頻保密技術(shù)可實(shí)現(xiàn)載波的快速跳變，信息的截獲難度因此大大提升，跳頻圖案的偽隨機(jī)性也能夠較好保證跳頻保密技術(shù)的保密性[1]。1.3關(guān)鍵技術(shù)。跳頻圖案、頻率合成器、同步技術(shù)屬于組成跳頻保密技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，3種技術(shù)的特點(diǎn)如下。1）跳頻圖案。跳頻圖案指的是跳頻序列控制下載波頻率跳變的規(guī)律，跳頻序列則指的是控制載波頻率跳變的地址碼序列。在跳頻圖案的設(shè)計(jì)中，一般需保證跳頻圖案的產(chǎn)生電路較為簡(jiǎn)單、具備較大的線性復(fù)雜度和較好的隨機(jī)性、具備較為優(yōu)秀的均勻性，而為了實(shí)現(xiàn)最大化處理效益，必須保證每一個(gè)跳頻圖案均可以使用頻隙集合中的所有頻隙；偽隨機(jī)碼也可以屬于跳頻圖案的組成，其序列具有雙值自相關(guān)函數(shù)，且擁有周期內(nèi)0和1出現(xiàn)的次數(shù)近似相等特點(diǎn)，結(jié)合表1所示的跳頻用偽隨機(jī)碼性能比較，即可更深入了解跳頻保密技術(shù)。2）頻率合成器。作為跳頻保密技術(shù)的核心，可變頻率合成器涉及的跳頻速率、跳變頻率總和直接影響跳頻保密技術(shù)的抗干擾能力。相較于普通的頻率合成器，跳頻保密技術(shù)應(yīng)用的頻率合成器具備跳變頻率足夠快、受跳頻序列控制特點(diǎn)，這使得頻率合成器能夠較好應(yīng)對(duì)外部的轉(zhuǎn)發(fā)性干擾，且跳頻保密技術(shù)的處理效益能夠隨著跳頻數(shù)增加得到顯著提升。值得注意的是，跳頻保密技術(shù)對(duì)頻率合成器的要求較為苛刻，因此必須保證頻率合成器可供選擇的頻率數(shù)N足夠大，且頻率鎖定時(shí)間小、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、跳頻圖案轉(zhuǎn)換速度快。3）同步技術(shù)。同步技術(shù)指的是應(yīng)用跳頻保密技術(shù)的收發(fā)兩端的跳變頻率需具備嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而為了真正實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，同步技術(shù)必須保證發(fā)射機(jī)跳頻圖案與接收機(jī)跳頻圖案一致，通過(guò)提取接收信號(hào)的載波頻率進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)可較好實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。同步技術(shù)存在多種實(shí)現(xiàn)方法，如獨(dú)立信道法、同步字頭法、參考時(shí)鐘法、插入特殊碼字同步法、步進(jìn)串序搜索法、匹配濾波器法、自同步法，但這類方法的應(yīng)用均需要保證同步建立速度較快、具備較強(qiáng)的抗干擾能力、滿足跳頻保密技術(shù)的組網(wǎng)要求，且同步信號(hào)需具備較強(qiáng)的抗偵察能力和較強(qiáng)的隱蔽性[2]。

2仿真試驗(yàn)

2.1基于組合混沌序列的超短波無(wú)線通信保密系統(tǒng)。2.1.1組合混沌序列。本文提出了一種組合映射產(chǎn)生混沌序列的方法，通過(guò)結(jié)合Logistic映射和Tent映射產(chǎn)生混沌序列，即可較好服務(wù)于超短波無(wú)線通信的保密技術(shù)應(yīng)用。式（1）、式（2）分別為L(zhǎng)ogistic映射的定義和Tent映射的定義，式（1）中的xn為狀態(tài)且0＜xn＜1，式（2）中的0＜a＜1且0≤[x]≤1。（1）（2）通過(guò)計(jì)算，可確定參數(shù)µ=4.0時(shí)，Logistic映射產(chǎn)生的混沌序列均值為0.5，其互相關(guān)函數(shù)為0，自相關(guān)為δ函數(shù)，且擁有與白噪聲一致的概率統(tǒng)計(jì)特性，由此可確定具體的混沌跳頻序列的產(chǎn)生步驟：1）確定混沌映射的參數(shù)值（a和µ），Logistic映射、迭代初始值x0與y0的迭代次數(shù)為M，Tent映射的迭代次數(shù)為N。2）經(jīng)過(guò)M-1次迭代運(yùn)算后，Logistic映射、Tent映射均可得到模擬實(shí)值序列，分別為、。3）采用相鄰混合方式混合模擬實(shí)值序列，取M=N，可得到混合的模擬實(shí)值序列{}111100,,,,,,NN−−YxyxyxL。4）進(jìn)行{}111100,,,,,,NN−−YxyxyxL中2N元素的由小到達(dá)培訓(xùn)，在隊(duì)列理論的排序方法支持下，可獲得1個(gè)有序序列，并確定有序序列中各元素的十進(jìn)制位置，由此取代模擬實(shí)值序列各元素，即可最終求得十進(jìn)制序列{}Naaa221,,,L，x0在有序序列中的位置使用a1表示。5）將{}Naaa221,,,L作為跳頻碼，可得到2N個(gè)跳變頻率跳頻圖案{}Naaafff221,,,L。2.1.2系統(tǒng)具體構(gòu)成?；诮M合混沌序列的超短波無(wú)線通信保密系統(tǒng)信道的數(shù)學(xué)模型由輸入、多徑信道、噪聲、人為干擾、輸出組成，因此本文使用MATLAB建立了仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)可細(xì)分為四部分，分別為數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生、跳頻系統(tǒng)和信道部分、頻率合成器（偽隨機(jī)序列控制）、信號(hào)的檢測(cè)和觀測(cè)，具體組成如下。1）數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生。信號(hào)頻率設(shè)置為1s，模塊用于產(chǎn)生信源信號(hào)，隨后進(jìn)行傳輸信道和跳頻系統(tǒng)。2）頻率合成器。可根據(jù)不同的輸入值產(chǎn)生不同頻率的載波，通過(guò)在混沌序列中取m個(gè)信號(hào)，即可合成為2m個(gè)離散頻率，不同頻率載波的生成可通過(guò)控制輸入的值實(shí)現(xiàn)。3）跳頻系統(tǒng)和信道部分。采用2FSK信號(hào)，主要由傳輸延遲模塊、混沌模塊、調(diào)解模塊、2FSK的調(diào)制模塊、低通濾波器模塊組成，并采用高斯白噪聲信道。其中的混頻模塊采用了點(diǎn)乘模塊，濾波器的截至頻率為325Hz。4）信號(hào)的檢測(cè)和觀測(cè)部分。由示波器模塊、顯示模塊、誤碼率計(jì)算模塊組成，示波器負(fù)責(zé)波形觀測(cè)。2.2仿真分析。設(shè)置試驗(yàn)仿真時(shí)間為20s，可得出系統(tǒng)的仿真結(jié)果，對(duì)比序列的跳頻、解跳后的序列、恢復(fù)的序列，可發(fā)現(xiàn)混沌序列的各項(xiàng)特性在實(shí)質(zhì)混沌序列轉(zhuǎn)化為數(shù)字序列的過(guò)程中得到了一定限制，但這種情況可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)某踔当苊?，而為了克服?shù)字化帶來(lái)的序列特性下降，可在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行混沌序列的微擾，更長(zhǎng)周期的序列也能夠由此實(shí)現(xiàn)。更深入分析不難發(fā)現(xiàn)，基于組合混沌序列的超短波無(wú)線通信保密系統(tǒng)不僅能夠較好完成通信，其能夠?qū)崿F(xiàn)較高水平的信號(hào)加密與解密工作，跳頻保密技術(shù)在超短波無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值也由此得到了較好證明，而結(jié)合誤碼率顯示模塊不難發(fā)現(xiàn)，一直為0的誤碼率直觀證明了基于組合混沌序列的超短波無(wú)線通信保密系統(tǒng)具備的較高通信質(zhì)量。

3結(jié)論

綜上所述，超短波無(wú)線通信的保密技術(shù)具備較為廣闊的發(fā)展?jié)摿?，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的基于組合混沌序列的超短波無(wú)線通信保密系統(tǒng)、仿真試驗(yàn)等研究?jī)?nèi)容，則提供了可行性較高的超短波無(wú)線通信保密技術(shù)應(yīng)用路徑，而為了更好發(fā)揮這類技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，跳頻及混沌跳頻同步技術(shù)的研究、高技術(shù)含量的頻率合成器研究均需要得到重點(diǎn)關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]毛九平，鄭霖，劉爭(zhēng)紅.超短波無(wú)線認(rèn)知傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程，2017，43（7）：80-85.

[2]林振華.跳頻保密技術(shù)在超短波無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].信息通信，2016（6）：210-211.

作者:肖青 吳罡 姚殿民 單位:中國(guó)船舶重工集團(tuán)有限公司第七二二研究所