導語：超短波無線通信保密技術(shù)探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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)具備較強的抗外部干擾能，但高斯白噪聲很容易對該系統(tǒng)造成較大的干擾和影響，這種干擾和影響理應得到相關(guān)業(yè)內(nèi)人士的重視。1.2特點分析。跳頻保密技術(shù)具備保密性強、抗干擾能力強、多址組網(wǎng)能力、抗多徑能力、抗衰落能力等特點，如抗干擾能力強是由于跳頻保密技術(shù)能夠較好應對寬頻帶阻塞式干擾、跟蹤式干擾，但這種應對需建立在跳頻速率足夠快、跳頻范圍足夠?qū)?、頻點數(shù)目足夠多等基礎上；保密性強是由于跳頻保密技術(shù)可實現(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。在跳頻圖案的設計中，一般需保證跳頻圖案的產(chǎn)生電路較為簡單、具備較大的線性復雜度和較好的隨機性、具備較為優(yōu)秀的均勻性，而為了實現(xiàn)最大化處理效益，必須保證每一個跳頻圖案均可以使用頻隙集合中的所有頻隙；偽隨機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，結(jié)合表1所示的跳頻用偽隨機碼性能比較，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，這使得頻率合成器能夠較好應對外部的轉(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，且頻率鎖定時間小、頻率轉(zhuǎn)換時間短、跳頻圖案轉(zhuǎn)換速度快。3）同步技術(shù)。同步技術(shù)指的是應用跳頻保密技術(shù)的收發(fā)兩端的跳變頻率需具備嚴格的對應關(guān)系，而為了真正實現(xiàn)該目標，同步技術(shù)必須保證發(fā)射機跳頻圖案與接收機跳頻圖案一致，通過提取接收信號的載波頻率進行相關(guān)檢測可較好實現(xiàn)該目標。同步技術(shù)存在多種實現(xiàn)方法，如獨立信道法、同步字頭法、參考時鐘法、插入特殊碼字同步法、步進串序搜索法、匹配濾波器法、自同步法，但這類方法的應用均需要保證同步建立速度較快、具備較強的抗干擾能力、滿足跳頻保密技術(shù)的組網(wǎng)要求，且同步信號需具備較強的抗偵察能力和較強的隱蔽性[2]。

2仿真試驗

2.1基于組合混沌序列的超短波無線通信保密系統(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，通過結(jié)合Logistic映射和Tent映射產(chǎn)生混沌序列，即可較好服務于超短波無線通信的保密技術(shù)應用。式（1）、式（2）分別為Logistic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）通過計算，可確定參數(shù)µ=4.0時，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M-1次迭代運算后，Logistic映射、Tent映射均可得到模擬實值序列，分別為、。3）采用相鄰混合方式混合模擬實值序列，取M=N，可得到混合的模擬實值序列{}111100,,,,,,NN−−YxyxyxL。4）進行{}111100,,,,,,NN−−YxyxyxL中2N元素的由小到達培訓，在隊列理論的排序方法支持下，可獲得1個有序序列，并確定有序序列中各元素的十進制位置，由此取代模擬實值序列各元素，即可最終求得十進制序列{}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個跳變頻率跳頻圖案{}Naaafff221,,,L。2.1.2系統(tǒng)具體構(gòu)成。基于組合混沌序列的超短波無線通信保密系統(tǒng)信道的數(shù)學模型由輸入、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)可細分為四部分，分別為數(shù)字信號的產(chǎn)生、跳頻系統(tǒng)和信道部分、頻率合成器（偽隨機序列控制）、信號的檢測和觀測，具體組成如下。1）數(shù)字信號的產(chǎn)生。信號頻率設置為1s，模塊用于產(chǎn)生信源信號，隨后進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，通過在混沌序列中取m個信號，即可合成為2m個離散頻率，不同頻率載波的生成可通過控制輸入的值實現(xiàn)。3）跳頻系統(tǒng)和信道部分。采用2FSK信號，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乘模塊，濾波器的截至頻率為325Hz。4）信號的檢測和觀測部分。由示波器模塊、顯示模塊、誤碼率計算模塊組成，示波器負責波形觀測。2.2仿真分析。設置試驗仿真時間為20s，可得出系統(tǒng)的仿真結(jié)果，對比序列的跳頻、解跳后的序列、恢復的序列，可發(fā)現(xiàn)混沌序列的各項特性在實質(zhì)混沌序列轉(zhuǎn)化為數(shù)字序列的過程中得到了一定限制，但這種情況可通過選擇適當?shù)某踔当苊?，而為了克服?shù)字化帶來的序列特性下降，可在實際應用中進行混沌序列的微擾，更長周期的序列也能夠由此實現(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)較高水平的信號加密與解密工作，跳頻保密技術(shù)在超短波無線通信系統(tǒng)中的應用價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?，在此基礎上，本文涉及的基于組合混沌序列的超短波無線通信保密系統(tǒng)、仿真試驗等研究內(nèi)容，則提供了可行性較高的超短波無線通信保密技術(shù)應用路徑，而為了更好發(fā)揮這類技術(shù)的優(yōu)勢，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關(guān)注。

參考文獻

[1]毛九平，鄭霖，劉爭紅.超短波無線認知傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計與實現(xiàn)[J].計算機工程，2017，43（7）：80-85.

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

作者:肖青 吳罡 姚殿民 單位:中國船舶重工集團有限公司第七二二研究所