一种采用混合抗干扰方法的路由恢复机制

针对工业无线传感器网络中的干扰攻击问题,得出一种基于WirelessHART图路由的被干扰攻击节点路由恢复机制。通过干扰攻击检测方法获取被干扰攻击节点与干扰攻击区域,利用非协调跳频扩频技术生成被干扰攻击节点与周围节点的跳频序列,从而进行传统跳频扩频,对被干扰攻击节点进行再检测,结合路由代价与WirelessHART图路由算法将被干扰攻击节点恢复到网络中。仿真结果表明路由恢复机制能够帮助被干扰攻击节点消除干扰攻击影响,并在保证吞吐量的情况下成功加入到网络中。     

超宽带TH-PPM 调制技术抗干扰性能研究

针对超宽带TH-PPM调制技术在多个频带干扰条件下的抗干扰性能进行了分析研究。基于超宽带TH-PPM调制所使用脉冲波形的不同,推导得出了在多个频带干扰条件下,超宽带TH-PPM调制技术的抗干扰能力指标的通用数学表达式。该结果对单频带干扰也同样适用。此外,在多个频带干扰条件下,对超宽带TH-PPM调制技术、直接序列扩频调制技术和跳频调制技术的抗干扰性能进行了比较分析研究,并分别对其进行了数值仿真。仿真结果表明,在多数情况下,超宽带TH-PPM调制技术抑制多个频带干扰的能力,明显优于直接序列扩频调制技术和跳频调制技术。     

基于谱相关的干扰抑制滤波器研究

众多的扩频通信抗干扰技术往往把有用扩频信号近似看作平稳随机过程。事实上 ,由于伪码的周期性而导致的循环平稳是扩频信号的一个重要特征。基于一般循环平稳理论 ,详细分析了直接序列扩频信号的谱相关特性 ,并在此基础上讨论了谱相关抗干扰滤波器的设计方法及其自适应形式。该方法通过对被污梁扩频信号先频移、再滤波后相加得到其估值 ,充分利用其不同频谱处的相关性 ,避免了一般抗干扰方法中由干扰建模带来的模型不匹配问题。因此 ,谱相关抗干扰滤波器可用于宽带和窄带干扰抑制。仿真结果说明了方法的有效性     

脉冲无线电超宽带技术的抗干扰性研究

研究了超宽带脉冲无线电(impulseradio-IR)方案的抗干扰性能。首先分析了超宽带技术与传统的直接序列扩频技术的区别,然后建立了TH-IR和DS-IR超宽带系统的仿真模型,得到两种IR系统在多种干扰条件下的误码率性能。研究结果表明在单音干扰,多音干扰,部分频带,阻塞干扰下,DS-IR方案的抗干扰能力都比TH-IR强。这为脉冲无线电技术在军事通信系统中的应用提供了参考。     

抗跟踪干扰的多序列跳频无线通信系统

常规慢速频移键控跳频（frequency-hopping/frequency-shift-keying,FH/FSK）受跟踪干扰威胁严重;差分跳频抗跟踪干扰能力强,但部分频带干扰下误码率高。为提高常规慢速跳频抗跟踪干扰性能,同时不损失抗部分频带干扰性能,提出的多序列跳频（multi-sequence frequency hopping,MSFH）无线通信方式中,数据信道和补偿信道频率分别按不同跳频序列跳变,使干扰方无法准确跟踪补偿信道,减少了跟踪干扰影响;而接收机射频前端采用窄带接收,与差分跳频的宽带接收相比可有效抑制部分频带干扰。在瑞利衰落信道下,分析了卷积编码MSFH抗干扰性能。数值和仿真表明,在最坏跟踪干扰下MSFH比常规跳频约有5~10 dB误码率性能增益,且抗部分频带干扰性能优于差分跳频。     

一种支持CDMA机制的水声扩频通信系统

针对水声无线传感器网络基于CDMA组网的需求,提出了一种支持CDMA机制的水声扩频通信系统UADSSS/CDMA(a Direct Sequence Spread Spectrum based Underwater Acoustic Communication System for CDMA based Networks).系统采用直接序列扩频方式,调制方式为BPSK/OPSK,信道编码采用RA码.为了降低接收机的相位捕获复杂度,发射机采用扩频码相位和载波相位同相的载波调制方式.接收机采用基于带通信号捕获的方法,支持码分多址访问,捕获算法为延迟相关捕获算法;采用先解扩后解调的系统结构,提高系统的通信速率.进行了基于MATLAB的仿真和基于实验系统的验证.仿真和实验结果表明,系统在抑制多径干扰和支持多用户通信方面具有良好的性能,在具有两个用户通信干扰的水池环境下,系统误码率为10-3数量级.     

混沌扩频序列的优选算法及其系统性能研究

为了获得多址通信中优良的伪随机特性码组,提出了一种混沌序列的优选算法。通过对混沌系统迭代结果的截断和量化处理,根据扩频序列的理想特性和多址干扰指数,给出了优化混沌序列码组的具体步骤,并对传统的Gold序列和多种混沌序列的码组性能作了比较和分析。对DS/CDMA系统性能的仿真结果表明,优选混沌扩频序列的相关性能优于传统的伪随机扩频序列,有利于解决CDMA移动通信中的抗多址干扰及多用户检测等关键问题,从而使混沌扩频系统的抗干扰能力和抗破译能力得到增强。     

卫星通信抗干扰技术的发展趋势

列出卫星通信系统可能遭受的各种干扰的类型,研究已提出的各种抗干扰处理方法包括天线、扩频和星上处理等方法的原理、特点和国外的研究现状。指出研究基于星上信号处理、便于综合运用多种抗干扰处理措施的卫星通信系统新体制是卫星通信抗干扰技术研究的发展方向,提出今后值得进一步研究的问题。     

军事短波通信抗干扰性能仿真设计与实现

建立了几个军事短波通信系统仿真模型,并简要叙述了军事短波通信系统中跳频,扩频的干扰方程。文章给出了仿真物理结构图以及功能模块图,也给出了军事短波通信抗干扰性能仿真评估的指标,提出了利用云模型及云不确定性推理对仿真结果进行评估,并给出了干扰和无干扰条件下军事短波通信的抗干扰性能评估结果。     

应用Safer+算法的蓝牙WPAN网络数据传输性能仿真

WPAN(无线个人区域网)中蓝牙微微网间的同频碰撞是影响网络数据吞吐量的主要因素。建立WPAN网络模型,分析了WPAN网络的数据传输性能与组成网络的蓝牙微微网数量以及蓝牙跳频序列性能三者之间的关系,推导了三者之间的关系式,采用Safer+算法生成跳频选择序列代替原有跳频算法,改善WPAN网络数据传输,并进行了计算机仿真。使用SOC平台和CSR公司的Bluecore4蓝牙模块组建测试WPAN进行实测,证明了仿真的正确性。     

一种认知超宽带无线通信系统的设计与实现

从改善UWB通信系统与常规无线电系统电磁兼容性角度出发,研究一种认知M元扩频UWB通信方案. 与DS-UWB不同,依据所提方案,发送信号中M个近似正交的PN码随机出现,传输波形不存在循环周期性,信号频谱非常平滑,基本没有谐波状谱线,功率谱更类似于白噪声,隐蔽性更好,抗噪声性能更强,归一化误码特性随M的增大而改善,直至逼近香农限. 为防止带内常规无线电信号恶化系统性能,在接收机前端设计了频谱感知与干扰避免算法,理论分析与仿真实验表明所提算法可有效对抗窄带干扰对系统带来的影响,大幅提高系统性能. 该技术方案,在极低性噪比条件下的应急通信与隐蔽通信等领域有重要推广应用价值.     

多频点扩谱跳谱抗干扰信号处理系统的实现

为改进线性调频雷达系统所采用的在单色频率点附近扩谱抗干扰技术,加强制导雷达站具备抗有源、无源干扰,反侦察,抗硬杀伤的反幅射导弹和反隐身的能力,通过将单频点扩谱改为多频点扩谱跳谱,实现了高抗干扰信号处理系统,给出方案中在中频段实现的线性调频信号产生方法以及对应的匹配滤波处理系统。样机测试结果证明设计是成功的。     

基于AKB-OTS的传感器网络广播认证协议

现有的基于一次性签名的传感器网络广播认证协议因存储开销较大,较难适用于大规模尤其是多广播节点网络.提出基于辅助密钥的一次性签名方案(assistant-key based-onetime signature,AKB-OTS),引入辅助密钥和Merkle树机制对HORS进行改进,降低其公钥和私钥尺寸.提出基于AKB-OTS的多广播节点传感器网络广播认证协议.分析和验证表明,本协议存储、通信和计算开销低,能够抵抗穷举、选择明文、DoS等攻击,适用于大规模多广播节点传感器网络.     

多音干扰下Nakagami-m信道传输Link16数据链的性能分析

Link16数据链的应用综合广泛,由于运用了跳扩频和编码技术使其具有强大的抗干扰能力。为了探究Link16数据链在衰落信道下的响应,在加性高斯白噪信道的基础之上,研究了Link16数据链经过Nakagami-m衰落信道的系统性能。着重推导了Link16数据链单脉冲结构在多音干扰下经过Nakagami-m衰落信道的误码率(bit error rate, BER)表达式,并给出了双脉冲结构BER公式。仿真实验结果验证了Link16数据链单脉冲结构在多音干扰下经过Nakagami-m衰落信道的BER公式的准确性,分析了多径参数对Link16数据链抗干扰性能的影响,得出增加衰落参数m和可分辨路径可以提升Link16数据链的系统性能,且当信干比一定、被干扰频点个数在25个及以上时系统BER达到10^-1。     

跳频抗干扰通信系统中LDPC码的编码优化设计

为进一步提升低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)编码跳频通信系统抗干扰能力, 提出一种对抗部分频带干扰样式的LDPC编码构造方法。首先针对不同干扰因子参数优化了LDPC码字在干扰环境下的度分布序列, 然后通过基于渐进边增长和近似环外信息算法构造基矩阵, 最后采用改进部分分割移位系数矩阵扩展得到校验矩阵, 并结合不等差错保护特性应用到信息位的干扰保护上。该构造方法兼顾优化的度分布和准循环结构。仿真结果表明, 所构造的码字性能良好, 相同条件下, 抗干扰性能优于现行主流类型码字的抗干扰性能。     

跳频电磁引信干扰感知技术方案研究

将跳频体制信号引入鱼雷电磁引信能有效拓展引信工作带宽、提高抗干扰能力, 但如何选取备选频点、避免跳频频率与干扰冲突, 是目前仍需解决的问题之一。本文分析研究了跳频鱼雷电磁引信工作原理及干扰特性, 基于认知无线电技术的频谱管理思想设计了一种干扰感知策略, 提出一种基于多分辨率频谱感知算法的干扰感知技术方案, 并采用双门限判决方法解决了跳频鱼雷电磁引信背景干扰与随机干扰的同步检测问题, 设计了备选频点选取算法。仿真结果表明, 提出的技术方案能够有效实现干扰感知, 采用高斯函数作为母小波函数可在信噪比(signal to noise ratio, SNR)为5 dB时, 使最高检测概率达0.995;在SNR为－15 dB时, 最高虚警概率低于0.25;当SNR高于－5 dB时, 应对应答干扰和扫频干扰的跳频干扰冲突概率均低于0.05%。     

Performance analysis of mobile ad hoc networks under flooding attacks

Due to their characteristics of dynamic topology, wireless channels and limited resources, mobile ad hoc networks are particularly vulnerable to a denial of service (DoS) attacks launched by intruders. The effects of flooding attacks in network simulation 2 (NS2) and measured performance parameters are investigated, including packet loss ratio, average delay, throughput and average number of hops under different numbers of attack nodes, flooding frequency, network bandwidth and network size. Simulation results show that with the increase of the flooding frequency and the number of attack nodes, network performance sharply drops. But when the frequency of flooding attacks or the number of attack nodes is greater than a certain value, performance degradation tends to a stable value.     

通过软件证实提高传感网络再编程安全可靠性

通过无线信道进行传感节点远程再编程是一种有效的管理和维护传感网络的重要功能。传统的再编程协议未提供任何安全机制,使传感网络不能防御一些很简单的攻击;新的安全再编程协议使用非对称加密机制,需要多的计算和存储开销,不适用于资源受限的无线传感节点。对此,提出了一种基于软件证实技术的无线传感网络再编程安全协议,该协议通过运行在合法节点上的代码证实和基站上的代码影像证实来隐藏对称密钥,并通过从基站向传感节点传递参数r来保证认证的动态性。将该策略与已有的再编程协议MNP集成,模拟实验表明,该策略以比较低的通信成本和较短的延迟提高了再编程的安全可靠性。     

Directed Diffusion协议的安全性分析及改进

针对现有无线传感器网络路由协议存在的安全问题,提出了一种改进的Directed Diffusion路由协议。该协议采用对称加密、消息完整性校验码和短签名技术来实现对协议消息分组的保密性、新鲜性和完整性等安全属性,因而能够在存在主动或被动攻击者的情况下,具有对虚假路由信息、Sybil、确认欺骗等常见路由攻击的抵抗能力。通过增强无线传感器网络路由协议Directed Diffusion的安全性,可以有效地节约网络节点的能量,维持网络服务的持续可用性。通过比较和分析,所提的改进的Directed Diffusion协议是一个有效的安全路由协议,能够在仅增加少量通信和计算复杂度的情况下实现安全路由建立过程。