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伴随5G技术的发展,通信信号调制识别的重要意义愈发显著.本研究设计了一套依托5G技术的调制识别系统,该系统架构适配5G高带宽、低时延的特性.系统先借助信号捕获与预处理模块对信号进行采集和处理,随后通过特征提取模块挖掘信号特征,最终由调制识别模块基于机器学习算法开展分类识别工作.实验结果显示,该系统在不同信噪比条件下,对多种5G调制信号的识别准确率较高,平均处理延迟低至 2.2ms～2.8ms,计算复杂度最高为 16.9GFlops,在实际5G uRLLC场景验证中,端到端总时延仅2.8ms,满足低时延业务需求,为5G通信网络优化、军事通信抗干扰及工业控制等关键场景提供了高效可靠的技术支撑.
5G技术通信信号调制识别系统设计
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区别于拓扑稳定、环境可控的民用通信网络,战术通信网络呈现出典型的稀疏高动态特性,其路由设计需要适应网络拓扑快速变化、频繁割裂和重组等应用需求.然而,现有移动自组织网络中的路由算法未充分考虑战术通信网络应用特点,存在关键作战消息投递率低、网络资源利用不均衡的问题.为此,提出了一种面向稀疏高动态网络的优先级自适应路由算法(PAPR).该算法通过构建多因子自适应调节机制,以消息优先级为基础锚点,融合链路带宽、缓冲区利用率、剩余生存时间等关键状态参数,实现了转发策略与动态战场通信环境的精准耦合.在 ns-3 上的仿真实验结果表明,相较于传统基于相遇历史和传递性的概率路由协议(PRoPHET)和区分服务路由协议(SDRP),所提算法的总体交付率相较于 SDRP 算法最高提升 48.1%,其在实现差异化服务的同时优化了网络整体传输性能.所提方法能够保持网络整体负载均衡,为构建高韧性和智能化的军事通信体系提供了一种具有实用价值的路由解决方案.
战术通信网络PRoPHET路由优先级自适应ns-3负载均衡网络韧性
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针对传统混沌图像加密算法存在动力学退化、抗攻击能力弱及效率与安全性失衡等问题,提出一种基于改进混沌系统的动态耦合图像加密算法.首先,通过引入正弦-余弦非线性扰动项重构Logistic映射相空间,构建SLCS混沌系统,其状态值覆盖度提升,密钥空间扩展至4.29×1069,较传统Logistic映射提升1062倍,有效克服低维混沌的周期窗口现象.其次,设计扩散-置乱-扩散三阶段加密框架,采用动态行扫描置乱与分块交叉扩散策略,结合双向闭环扩散机制实现单像素修改触发全局雪崩效应,使NPCR与UACI分别达到99.612%和33.445%,逼近理想值.实验结果表明,该算法在512×512标准测试图像上RGB通道信息熵均达7.999以上,同时很好地消除了明文的相邻像素相关性.此研究可以为医疗影像与军事通信等实时加密场景提供兼具高安全性与计算效率的解决方案.
图像加密改进混沌系统SLCS映射动态行扫描置乱扩散-置乱-扩散结构
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在军事通信网络对抗的背景下,跳频仍是卫星链路抗干扰的主要手段,其中跳频图案序列生成和跳频同步是实现跳频通信的关键环节.当前针对跳频图案序列的生成方法主要包括基于线性反馈移位寄存器、基于混沌映射序列、基于密码序列等.针对卫星通信大时延链路,设计了一种安全跳频通信的系统架构,提出了一种安全跳频通信序列生成及快速同步方法.该方法利用密码学方法设计的"混淆"和"扩散"准则,用密码算法控制跳频序列生成,具有抗攻击和抗破译特点,能解决卫星通信跳频图案随机性、复杂性不足的问题.提出的双图案跳频同步机制、基于部分匹配滤波—快速傅里叶变换的改进型同步捕获算法可实现快速跳频同步,适用于卫星大时延链路场景.
卫星链路跳频图案密码学设计跳频同步抗干扰大时延链路
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战争,向来是穷极智谋勇力的行动.历史上,诸多新技术、新发明的涌现,往往首先服务于军事需求,而后才惠及民间,通信技术的发展亦是如此.工业革命前,人类对自然界的利用尚属初级,军事通信主要依赖旗、鼓、角、金等传令工具,以及马、鸽、雁、鹰等传信动物.而在所有这些古老的手段中,烽火台无疑最具军事特色.这种与战争画等号的建筑,见证过无数荒诞的闹剧与悲壮的史诗,它的一砖一石、一土一木,都浸染着对战争这一人类最复杂实践活动的深刻反思和朴素信条.
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针对军事通信网络结构复杂、手段多样的特点,分别从相依网络和多层网络的视角建立两种典型军事通信网络模型,并重点以相依网络为例,通过节点重要度分析、级联失效等方面对军事通信网络中节点重要性和网络鲁棒性进行分析.最后选取某兵棋推演平台作战想定中通信网络组织计划进行建模仿真,得到了节点重要度排序结果,以及攻击手段、节点容量、负载分配等对军事通信网络级联失效过程的影响关系,对军事通信网络连通性和鲁棒性分析等具有参考意义.
级联失效相依网络鲁棒性
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水下无线光通信(Underwater Wireless Optical Communication,UWOC)因其大带宽、高速率和低延迟等优势,被视为未来海洋信息传输与感知的重要手段,在海洋勘探、军事通信和水下物联网等领域展现出巨大的应用潜力.然而,水下信道中存在吸收、散射等效应引起的固有衰减,尤其是由温度与盐度随机起伏引起的海洋湍流效应会造成光强闪烁、相位畸变和光束漂移等影响,是制约其走向实用化的关键挑战之一.因此,深入研究水下湍流信道特性并探索有效的抗干扰技术,对推动水下无线光通信的发展具有至关重要的意义.旨在系统综述水下湍流信道及其对通信系统影响的研究进展.首先,阐述了海洋湍流的形成机理与主要物理影响因素,介绍了典型的海洋折射率功率谱以及光波特征参量.其次,总结了常用的湍流统计模型,并针对不同湍流信道下的UWOC系统,综述了误比特率、中断概率和遍历容量等关键性能指标的分析方法及近年来的相关研究成果.进而,详细讨论了多种抗衰落技术,包括孔径平均、自适应光学、空间分集、中继协作以及深度学习,并分析了其优缺点与研究进展.最后,基于当前研究现状,对水下无线光通信领域未来的发展趋势进行了展望.为理解湍流机理、评估系统性能和推动抗衰落技术的发展提供参考,也为实现可靠且高效的UWOC提供了理论支撑.
水下无线光通信湍流误比特率中断概率遍历容量抗衰落技术
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针对复杂城市环境下深埋非开挖管线精准定位难题,提出了基于井中频率域电磁法的探测技术体系.以上海闵行区莲花路排水改造项目为依托,通过构建三维电磁场传播模型,创新研发了垂直压线测量方法,成功实现了埋深4.4 m的20孔军事通信非开挖管线(含满布线缆)与相邻DN500给水管道的空间关系解析.结果表明井中频率域电磁法可以有效应用于上下重叠等复杂地下管线探测,该探测方法也是电磁法技术在垂直压线法上的一种应用扩展.
复杂地下管线上下重叠管线探测井中频率域电磁法超深管线测量
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1.8 μm波段的中红外激光在医学手术、环境监测和军事通信等领域具有应用前景,开发性能优异的1.8 μm波段激光增益材料具有现实意义.文章利用高温熔融法制备了掺Tm3+的Al(PO3)3-Ba(PO3)2体系氟磷酸盐玻璃样品,研究样品的热稳定性、发光特性以及Judd-Ofelt参数.结果表明:Tm3+在 1.8 μm发光中起到关键作用,表现出强烈的中红外发光特性;Al(PO3)3含量的增加有利于增强玻璃网络的连接性,从而进一步改善玻璃的热稳定性和发光效率;掺Tm3+的氟磷酸盐玻璃具有优异的荧光特性和热学性能,是一种优异的1.8 μm波段中红外激光材料.
Al(PO3)3-Ba(PO3)2系统氟磷酸盐玻璃1.8μm荧光中红外荧光特性
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军事通信的核心安全需求集中于信息防窃取、身份防伪造及隐私防泄露,现有方案存在计算开销高、门限固定、撤销机制复杂等问题.本文提出一种基于区块链与动态门限群签名的军事通信隐私保护方案,创新性引入雾计算轻量化架构、舰船信任值与消息可信度双驱动的动态门限机制及低开销成员撤销策略.方案通过椭圆曲线加密(ECC)降低计算复杂度,利用区块链实现交互数据不可篡改存储,结合门限群签名保障匿名性与可追踪性.实验验证表明,该方案单条消息签名生成耗时仅 0.4892ms,单条验证耗时 1.4672ms,通信开销124bytes,在有效降低开销的同时,能有效抵御重放、冒充、合谋等攻击,满足军事通信低延迟、高安全的核心需求.
区块链动态门限群签名军事通信隐私保护雾计算
