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[硕士论文] 王玉龙
计算机技术 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:战术数据链(Tactical Data Link)作为一种为作战特定开发的数字化信息处理系统,实现了战术消息的高效传输、控制台的指挥控制和作战武器的协同作战,为未来信息化战争实现联合作战提供了强大的技术支持。信息技术的飞速发展以及现代战场中更高的作战需求,促使各国投入大量的资源开展对战术数据链研究。战术瞄准网络技术(Tactical Targeting Network Technology,TTNT)作为美军最新最先进的战术数据链,对于其关键技术的实现逐渐成为各国研究机构的热门。而媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议又是TTNT战术数据链通信的关键,其性能的好坏直接决定了整个TTNT战术数据链系统通信传输能力的强弱和组网方式的灵活性。因此,对于TTNT战术数据链媒体接入控制协议的研究,无论是从通信技术的发展上还是我军战术数据链的进一步研发上来说,都具有重要的意义。
  本文的主要研究目标是TTNT战术数据链MAC层所采用的统计优先级多址接入控制(Statistical Priority-Based Multiple Access,SPMA)协议,从它的队列调度算法、信道负载预测算法和退避算法三个关键技术方面分析其特性并进行实现,旨在对我国TINT战术数据链的整体研究起到一定的参考作用。本文主要的研究工作包括以下几个方面:首先,对战术数据链MAC协议分类进行了介绍,分析了战术数据链MAC协议的设计要求。其次,详细介绍了传统战术数据链的MAC协议的运行机制,主要包括Link4、Linkll、Linkl6和Link22战术数据链,并进一步介绍了TTNT战术数据链的整体性能和SPMA协议的设计特点。然后,研究了SPMA协议的工作机制和运行逻辑,并在技术细节缺失的情况下,根据传统战术数据链的MAC协议和SPMA协议的设计特点,对SPMA协议的队列调度机制、信道负载预测算法以及退避算法进行了全新的设计和改进。最后,通过OPNETModeler仿真平台对SPMA协议进行建模仿真,并设计了不同网络规模和流量负载的仿真场景对SPMA协议的队列调度算法、信道负载预测算法和退避算法进行仿真验证。
  仿真结果表明:改进后的队列调度算法可以在保证服务质量(Quality of Service,QoS)机制的前提下,有效地避免低优先级数据包“饥饿”的问题;全新设计的基于动态门限阈值的信道负载预测算法可以准确地对当前信道的负载值进行预测;全新设计的退避算法能够在各种信道负载的情况下,有效的兼顾高吞吐量和低延时的性能。
[硕士论文] 鲁小晶
电子与通信工程 哈尔滨工程大学 2017(学位年度)
摘要:数据链自登上军事舞台开始,就成为当今军用信息技术的核心之一,并引起了各国的高度研究关注。数据链应用于复杂的战场网络中,网络资源有限,传统数据链组网路由开销较大,不利于战术信息的传递。Ad hoc网络具有的快速自组织无中心的网络特性,使得基于Ad hoc网络的数据链组网路由技术成为当前军事技术研究的热点之一。
  本文首先对经典的军事移动组网路由协议和Ad hoc网络下路由协议进行了研究。从源路由产生的方式可将Ad hoc网络的路由协议分为:表驱动路由协议、按需路由协议和混合式路由协议。表驱动路由协议具有较大的路由开销而按需路由协议具有较大的传送时延,而考虑到数据链网络的应用环境和对实时性的要求,这两类路由协议都不适用于数据链网络。而混合式路由协议(ZRP)结合两类路由协议的优点,更适用于数据链网络。本文将ZRP路由协议作为主要研究对象,将其应用到数据链网络组网。
  其次,本文详细研究设计了数据链网络下ZRP协议中域内路由协议和域间路由协议的流程算法,包括路由消息的结构,路由请求和路由回复的流程算法。之后,在OMNeT++网络仿真平台对数据链网络进行建模仿真。对ZRP路由协议的有效性进行了验证,并对比仿真分析了ZRP路由协议与经典的军事组网路由协议在不同环境下的性能表现。仿真结果表明,ZRP路由协议下数据链网络的路由开销有所减少,且在密集快网络下,ZRP路由协议下数据链网络在建立时间、平均端对端时延及分组交付率上的表现都要优于经典的军事组网路由协议。
  最后,本文针对ZRP路由协议采用预置域半径对网络性能限制的问题,在ZRP路由协议的基础上提出了域半径可调的动态ZRP协议(D-ZRP)。重点分析了节点的速度及密度对路由协议的影响,并选取这两个参数设计了域半径调节器,并对比仿真分析了D-ZRP协议与ZRP协议下网络的性能。仿真结果表明:在稀疏慢网络中两种路由协议下的网络的性能相差不大,但在密集快网络中,D-ZRP协议下网络的性能要优于ZRP协议下的网络性能。
[硕士论文] 孙侃
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2017(学位年度)
摘要:测控通信技术在航空航天领域有着广泛的应用,在国防及国民经济其他领域起着越来越重要的作用。针对测控通信信号的侦察近年来成为通信侦察领域热门研究方向。
  测控通信技术演化至今主要经历了三代:第一代主要是模拟式测控信号;第二代主要是数字式测控信号;第三代相较于前两代,主要区别在于采用了直接序列扩频技术。本文主要研究针对这三代测控信号调制样式的识别。
  首先,针对第一代测控信号,重点研究了模-模复合调制。以最具代表性的FM-FM信号为例,介绍了该信号的调制原理及针对该信号的调制识别,主要采取了基于瞬时特征信息的特征识别方法,将测控信号FM-FM与一些背景信号(如:AM、DSB、LSB、USB与AM-FM等)区分开来。
  然后,针对第二代测控信号,重点研究了模-数复合调制信号。针对比较有代表性的PCM-FM与PCM-BPSK-PM信号,分析了这两种信号的调制原理及信号特征。利用了其谱相关特征,实现了这两类信号与第一代测控信号、背景信号的识别。
  最后,针对第三代测控信号,重点研究了DS/BPSK信号。通过分析该信号的调制原理及特征,采用基于循环谱相关与基于延时自相关的信号识别方法,实现了该信号与第一代测控信号、第二代测控信号及其他背景信号的识别。
  综上所述,本文通过分析测控信号的调制原理与信号特征,采用基于瞬时特征信息、基于谱相关特征、基于循环谱相关与基于延时自相关的信号识别等方法,完成了对各代测控通信信号调制样式的识别,并通过仿真对各种方法的识别正确率进行了详细分析。
[硕士论文] 杜鑫
控制工程 湘潭大学 2017(学位年度)
摘要:反导通信网络的研究是随着信息化、网络化战争而带来的产物,是一个国家建立一套完备的弹道导弹防御体系必须要研究的重要部分。根据复杂网络理论,提升网络的整体特性主要从两方面入手,提升通信网络本身固有的能力以及提升通信网络在作战信息分配的通信效能。然而,反导通信网络由于本身固有的网络的复杂性和特殊性,如何针对通信网络能力和效能建模,长期以来是一个难点和热点问题。本文以反导通信网络为研究对象,开展基于复杂网络的反导通信网络通信效能的建模与仿真工作。本文的主要研究工作包括:
  第一,研究了基于复杂网络的反导通信网络作战效能研究中的应用方法。在深入分析了反导通信网络的通信装备组成,组织结构以及作战通信过程的基础上,研究了反导通信网络复杂性等特点。在此基础之上探究了基于复杂网络的反导通信网络建模核心思想以及其区别传统仿真所表现出的适用性和优势。最后,综合上述研究,得出本文的反导通信网络作战效能研究策略。
  第二,建立了反导通信网络模型。首先根据复杂网络理论,设计了适用于反导通信网络建立的物理网、关系网、交互网三层网络架构。其次,根据每一层网络架构之间嵌套关系与网络职能,建立了每一层网络所需建立的相关模型描述。
  第三,开发了用于反导通信网络研究的仿真平台。利用 NS2通信网络仿真工具,研究开发了适用于反导通信网络的计算实验仿真应用平台,详细描述了各层网络模型仿真实现过程。
  最后,完成了反导通信网络仿真实验与结果分析。设计了基于复杂网络的反导通信网络作战实验想定方案,从网络拥塞的角度着手,对一种典型的多枚来袭导弹突防,展开仿真分析。其中,在现有通信网络能力下,提出了一种提高反导通信网络通信效能的路由算法。
  本文的研究对我国反导通信网的建设具有一定的参考价值。
[硕士论文] 王大伟
计算机软件应用 长春工业大学 2017(学位年度)
摘要:本文以作战指挥理论需求为牵引,从复杂通信网的拓扑结构入手,对信息化作战的网络结构问题进行了初步的探讨,即提出构建符合军队特点的指挥通信网拓扑模型,并考虑到网络的拓扑结构关系着网络的性能,运用建模与仿真的方法,研究了指挥通信网的拓扑结构。
  首先依次构建了三种指挥通信网拓扑模型;然后运用 Netlogo仿真软件,动态地生成相对应的网络拓扑结构图;最后在不同网络环境(网络遭受敌方蓄意攻击或发生自身随机故障和网络具有可修复与不可修复特性等网络环境)下,在性能分析方面选择度分布、网络碎片数、最大网络节点数和聚类系数等四项度量指标,采用上述指标不仅较好地刻画了指挥通信网络的联结程度和水平,直观地反映了模拟网络遇到己方随机故障和敌方蓄意攻击时网络受到的攻击和破坏程度,分析了模拟网络的抗毁性、稳定性和可维修性,同时,还能进一步分析比较了不同网络拓扑结构的区域集团化水平、群落特性及自同步能力。对三种指挥通信网的拓扑模型进行不同度量指标的统计和分析。
  在此基础上,提出具有最佳作战效能的指挥通信网的拓扑结构所具有的特征,这将为真实作战环境下军事指挥通信网的构建和改进提供理论依据。
[硕士论文] 邹昳琨
电子与通信工程 哈尔滨工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着现代战争环境不断恶劣,精确打击敌方网络节点越来越成为赢得战争的主要手段之一,同时网络节点被毁带来的网络振荡会对战术通信网带来持续恶化的影响,因此,网络重构方法的研究变得越来越重要。本文通过特定算法建立网络拓扑模型,在此基础上进行战术虚拟骨干网络的构建,同时进行微波站链路衰减预测和电磁波绕射损耗预测,以此来模拟战术通信网,利用李雅普诺夫分析方法对生成的网络拓扑结构进行稳定性分析,得出满足稳定条件的网络结构。
  首先,运用ITU-RP.526模型对发射站台最大通信范围内的区域进行预测,计算出该区域内的场强。运用微波链路衰减预测的仿真模型对传输路径上的采样点的衰减值进行预测。
  其次,以不相交路径数为网络可靠性指标,设计基于不相交路径的拓扑构建算法,并在此基础上提出基于战术通信网的虚拟骨干网构建算法,通过仿真证明了基于不相交路径的拓扑构建算法和基于战术通信网的虚拟骨干网构建算法的优越性。
  再次,建立战术通信网的网络模型,设计李雅普诺夫算法和李雅普诺夫分析方法,通过仿真验证了李雅普诺夫方法对于网络稳定性问题的有效性。
  最后,提出一种基于李雅普诺夫分析的网络稳定性评估方法,首先利用不相交路径的拓扑控制算法生成网络拓扑模型,在此基础上,运用虚拟骨干网的构建算法生成满足条件的骨干网络,通过李雅普诺夫分析对生成的网络模型进行网络稳定性分析,从而判断该网络是否满足网络重构的要求。
[硕士论文] 李宇坤
电子与通信工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:大气激光通信传输带宽高,抗电磁干扰能力强。大气激光通信是通信领域研究前沿和热点。
  在大气激光通信中,大气湍流是影响大气激光通信系统性能的主要因素之一。时变信道将导致光束传输过程中调制光的相位和幅度出现随机变化。信道均衡技术能有效减缓和抑制多径效应等因素引起的码间串扰,从而提高大气激光通信的通信质量。
  本论文在大气激光通信中,结合大气信道的特殊性,针对基带码率为200Mbps的光强调制信号进行盲均衡研究,主要工作内容为:
  1.本论文首先分析大气激光通信的信号传输模型并重点分析了大气信道对激光传输的影响,然后得出均衡过程的数学模型和实现方法。同时在分析中提出均衡设计的指标体系。
  2.针对盲均衡算法进行分析研究。着重研究了Godard算法和基于高阶统计量的均衡算法。根据不同算法各自的特点和算法性能选取采用CMA+DD联合均衡算法。在算法分析后进一步分析了针对该算法的求解过程。
  3.通过****公司的****型FPGA芯片完成所选盲均衡算法的硬件。在硬件设计中重点考虑信号时钟提取和自适应滤波器设计。最终在FPGA芯片中实现了CMA+DD联合均衡的盲均衡算法。
  4.在近地大气湍流条件中进行带有盲均衡设计的大气激光通信来测试盲均衡方案性能。同时结合实测情况研究大气激光通信中的信号分集技术。
  在论文的完成过程中,一个难点是高码率情况下的信号处理困难。另一个难点是大气信道的信道条件复杂,接受信号随机性大。
[硕士论文] 刘容容
武器系统与运用工程 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:战术通信网是战场指挥控制系统的重要组成部分。通过网络仿真的方法研究网络性能和网络协议,不仅降低研发成本,而且能够为构建高效的战术指挥控制系统提供重要的参考依据。在实际情况下,战术通信网需要通过不同子网之间的协作来实现特定的战术目标。通过网络仿真软件进行研究虽然简单高效,但是已有节点模型、时隙分配算法以及网络结构模型已无法满足需求,需要结合战术通信网的实际需求重新设计。
  本研究将大规模军用Ad Hoc网络仿真模型的研究与实现分为了两个阶段:局域战术通信网和大规模军用Ad Hoc战术通信网。局域战术通信网由单个子网组成,该阶分析了目前已有的几种时隙分配算法,结合战术通信网的实际需求和节点生成报文的特性提出了一种符合马尔科夫过程的混合时隙分配算法。大规模军用Ad Hoc战术通信网将网络的节点分为簇首节点和簇成员节点,将成员节点模型的搭建分为了两个部分。设计了一种具有TDMA时隙分配方式和应用层收发包功能的簇成员节点模型,并由该模型和仿真软件中提供的路由节点模型搭建了具有路由转发功能的局域战术通信网,分析了不同远近程度的报文对战术通信网端到端延迟的影响。设计了一种具有应用层收发包功能的簇首节点,结合簇成员模型,将大规模通信网分为了旅、营、连和车四个层次,针对这四级节点的报文数量特征提出了一种按比例分配时隙的算法。在OPNET仿真软件中分别对这两个阶段进行了建模仿真,收集了不同报文长度下三种通信网的端到端延迟。仿真结果表明采用混合时隙分配算法的局域战术通信网在端到端延迟方面相对于采用固定时隙分配算法有明显的提高。在具有路由转发功能的局域战术通信网中设计了簇成员节点模型,在仿真过程中随着报文长度和报文目的地址的变化所收集到的端到端延迟与理论计算值相符,有较好的可行性。采用分层结构的大规模军用Ad Hoc战术通信网中,簇首节点模型和簇成员节点模型都具有主动收发包功能,其仿真结果与实际计算数据相比误差在允许范围内,说明搭建的仿真模型及仿真系统有较高的置信度。
[硕士论文] 胡璞
电子与通信工程 郑州大学 2017(学位年度)
摘要:随着信息技术的发展,军用信息保障装备的科技含量越来越高。XXX型野战同线电话通信系统就是当前我军有线专业较为先进的在用主战装备之一,它可实现自动交换,无中心工作,用户间互不干扰,具有重量轻,便于携带,可快速安装等特点。然而,信息技术的快速发展也给军用装备的研制带来了一些负面的影响。由于装备技术性能的跳跃式发展,存在一些装备性能与实际要求脱离或存在缺陷等问题。本文即是针对XXX型野战同线电话通信系统无法实时监测线路的通断路情况这一功能缺陷进行研究与分析,设计了一套有线电话监测系统来弥补其功能上的不足。
  论文首先对 XXX型野战同线电话通信系统的结构组成和原理进行了研究。根据该系统的用户情况,监测系统设计主机采用轮询的方式对各个从机进行在线情况监测。当从机n接收到主机检测信号并做出响应后,主机记录从机在线,其所在远端线路情况视为正常;当主机无法接收到从机 n的响应信号且超过5次循环后,视其所在远端线路情况异常,则会立即发出蜂鸣警报,告知值机人员前去检查维修。
  论文采用浮点DSP处理器TMS320F28069为核心设计监测系统的主机,采用单片机STM32F103C8T6为核心设计监测系统的从机。硬件电路方面,分别完成了主机与从机的核心板以及模拟板电路设计,并设计了屏显电路和人机交互部分电路。程序软件方面,分别使用C语言在CCS6.0环境下和Keil MDK6.0版本下完成了主机及从机的程序软件的设计。着重对监测系统的轮询算法以及人机交互部分算法进行了分析、完善,使其功能满足设计要求。
  论文最后对设计制作完成的监测系统进行了调试与分析,实现了基本的功能要求,达到了预期的目的。同时对存在的一些不足进行了分析,准备在以后的研究工作中进一步的改进,以期早日将此系统投入实际使用。
[硕士论文] 文格
电子科学与技术 重庆大学 2017(学位年度)
摘要:战术数据网络为了实现在复杂战术环境中指挥控制、态势感知、通信、监视等任务,需要具备高吞吐量、高实时性和极强的抗干扰能力。全双工技术通过在同一频段进行同时收发,提高了频谱的利用率和网络的吞吐量,具有很高的实时性;而跳频跳时技术具有很强的抗干扰能力,是战术数据网络中主要的抗干扰技术之一。基于跳频跳时的虚拟全双工技术通过网络节点的高速跳频跳时来实现同时收发,即网络中的任一节点在发送信息时,也不会错过接收信息。这对军用通信和战术数据链有极强的吸引力。
  论文围绕基于跳频跳时的虚拟全双工技术及其多用户检测算法展开研究,主要研究内容如下:
  ①研究了跳频跳时技术和虚拟全双工技术的工作原理,重点研究了跳频跳时系统良好的抗干扰能力和虚拟全双工系统的高吞吐量性能。
  ②基于跳时的虚拟全双工系统存在多个用户的信号碰撞或冲突,而现有文献在分析系统吞吐量性能时假设多个用户的所有碰撞信号在接收端都能被正确译码出来,此假设条件较为理想,与实际系统不符。针对此问题,论文首次研究了碰撞恢复能力受限情况下虚拟全双工系统的吞吐量性能,推导了其闭式表达式,而现有文献中所有碰撞被译出的情况是本文表达式的一个特例。仿真结果表明,在碰撞恢复能力受限的相同条件下,虚拟全双工系统的吞吐量性能始终优于时隙ALOHA系统,进一步说明了此系统的优越性。
  ③针对跳时虚拟全双工系统存在多个用户同时发送信号的碰撞问题,研究跳时虚拟全双工系统的多用户检测算法,实现从多个用户的叠加信号中恢复各个用户的信息,提出了适用于跳时虚拟全双工系统的串行干扰抵消算法,仿真结果表明,与常规方法相比,串行干扰抵消算法对系统误码性能有较大的提高,适用于跳时虚拟全双工单信道系统。
  ④将基于跳时的单信道虚拟全双工系统扩展到多信道的场景,提出了基于跳频跳时的虚拟全双工系统,研究了适用于该系统的跳频跳时序列的设计方法,并针对系统中无法避免的多用户碰撞问题,给出了三种多用户碰撞检测与数据恢复算法,即碰撞不处理算法、碰撞置零算法和串行碰撞干扰抵消算法。仿真结果表明,与碰撞不处理算法和碰撞置零算法对比,串行碰撞干扰抵消算法的误码性能最佳,适用于跳频跳时虚拟全双工系统。
[硕士论文] 李海锋
电子与通信工程 杭州电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:超短波电台作为战术通信系统中的中继台、终端台以及移动站,是军事通信中常用的设备,具有抗干扰性强、通信频带宽等特点。传统的超短波电台以话音和简单的数据传输为核心功能,话音通信无法更好地描述战况,数据传输需要使用电脑,便携性差,很难再适应现代战场通信。为此,本文对超短波电台的传输业务功能提出了更高的设计需求。本文从实际战场运用出发设计了多媒体传输系统,使得超短波电台具备图像、文字以及视频传输,大大提高了系统的便携性、实用性。该系统采用Android手机App采集多媒体信息并对信息进行编码压缩打包,按照特殊的传输协议传输,通过Wifi发送给超短波电台,超短波电台通过射频信号将信息发送给收方电台,最后由PC端上位机软件实时解码显示传输信息。
  论文首先介绍了这一课题相关背景以及研究现状,并对Android系统架构、H.264压缩编码标准以及 JPEG图像压缩算法进行研究,同时还仿真分析了运动估计中的全搜索、菱形搜索、六边形搜索算法。其次介绍了超短波电台的硬件结构以及数据传输特点,并围绕超短波电台为中心设计整个系统框架。本文针对整个系统链路进行分层建模,分析超短波电台的传输特点采用 UDP传输数据,并对TCP协议中的停止等待协议以及流水线传输方式进行了研究,在此基础上,研究制定适合超短波电台的图片传输RDTP协议,实现了可靠传输。在视频传输协议方面,本文比较传统的 RTP包封装方案,采用了一种基于帧长度的 RTP包封装方案。
  本文在具体的设计实现过程中,设计了 Android系统的 App,App除了实现图像和文字信息采集以外,还对图像进行 JPEG压缩编码以及 H.264编码。文字和图片数据按照 RDTP协议传输,而实时视频流数据按照RTP/UDP传输。本文还设计实现了嵌入式Wifi接口模块,并将uC/OS-ii移植到该模块上,在该模块上编程实现超短波电台与手机以及 PC端的无线通信。最后在PC端设计了界面友好的上位机软件,接收数据并实时显示文字、图像以及视频。
  经系统测试,结果表明整个多媒体系统符合设计需求,可在超短波电台上实现图片、文字、实时视频传输。
[硕士论文] 陈雪
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2017(学位年度)
摘要:当今世界科学技术迅猛发展,信息化联合作战将成为未来战争中的必要形式。然而战时通信中电磁环境复杂、电磁干扰瞬息万变,对军用通信系统的可靠性造成严重影响。跳频(Frequency Hopping,FH)通信技术凭借其突出的抗干扰能力和良好的隐蔽性,已成为当前军事通信中最有效的抗干扰手段。但随着无线通信普及和军用干扰不断升级,传统跳频抗干扰理论存在局限,需要不断发展更加高效智能的军用通信抗干扰技术。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术能够大幅度提高信道容量和链路可靠性,从而抑制信道衰落并增强系统抗干扰能力。
  针对以上应用和研究背景,本文提出空时慢跳频 MIMO通信抗干扰技术研究,建立了全新的空时慢跳频多输入多输出(Space-time Slow Frequency-hopping MIMO, STFH-MIMO)通信系统模型,该系统基于本文提出的空时慢跳频(Space-time Slow Frequency-hopping,STFH)算法和正交相干滤波(Orthogonal Coherent Filtering,OCF)算法,实现信息在空域、时域、频域的多域联合传输,同时获得了空时频分集复用增益,不但实现了信息高速大容量的传输,同时也具有显著的抗干扰能力。对系统进行初步仿真可验证该系统相比于常规空时分组码(Space-time Block Code,STBC)系统和单发单收跳频系统,在抗干扰能力上具有显著的优越性。
  为了更具体的分析STFH-MIMO通信系统的抗干扰性能,本文选取两发一收和八发八收天线规模的STFH-MIMO通信系统,将军用通信中三种典型干扰即宽带干扰、部分频带干扰和跟踪干扰分别加入信道对系统实施干扰,仿真得到系统在三种典型干扰下的信干比-误码率曲线,并对比于常规 STBC系统和传统跳频系统,对系统的抗干扰性能及其优越性作出详细分析,分析结果验证了STFH-MIMO系统的抗干扰优越性。
  本文空时慢跳频 MIMO通信抗干扰技术研究为通信抗干扰理论研究提供了一个新思路并实现初步仿真,期望能够对今后战时通信抗干扰理论研究起到参考作用。
[硕士论文] 沈玮阳
计算机科学与技术 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:战术互联网已经广泛应用于现代战争之中,其性能的好坏影响甚至决定着战争的胜负。对战术互联网络中各个关键技术进行深入研究对于提升我国军事力量有着重大的意义。现阶段,我军正在积极建设新一代战术互联网络,为建设出适合于我国现代化军事战场的战术信息网络,需要对新的网络技术进行深入研究,同时根据我军的作战情况,提出切实可行的方案。
  本课题基于美军的WNW波形,对战场移动自组织网络中的路由技术进行了深入研究。重点研究了OLSR路由协议,并基于WNW波形协议栈和应用场景对其进行了改进,使其能够更有效的应用于战术互联网中。本文的主要工作包括:
  (1)结合移动自组织网络路由协议和OLSR路由协议的研究现状对移动自组织网络中的路由技术进行了详细的介绍,主要分析了移动自组织网络路由协议的特点、分类、设计条件和设计要求。
  (2)分析了OLSR路由协议的原理和无线网络跨层设计的常用方法,结合WNW波形和OLSR协议的特点,采用三种手段对OLSR协议进行了优化。首先,通过精简分组和消息格式降低了路由开销;然后,基于节点稳定性改进了MPR选择算法,新的算法考虑到了网络的密度和节点的移动性,能够提升路由的稳定性;最后,基于WNW波形协议栈,设计了一种跨层设计方案,该方案有效地降低了路由开销,提升了网络的整体性能。
  (3)利用仿真手段,使用OPNET仿真软件对提出的OLSR改进协议进行了叠加实现,分别在不同场景中与标准OLSR路由协议进行了对比并分析实验结果。结果表明本文提出的改进协议的性能与标准OLSR协议相比有了较大提升,特别是在移动环境中,其性能明显优于标准OLSR。
  本课题中对WNW波形网络中的路由协议的研究有助于我国战术互联网的发展,对我军新一代战术通信网络的发展具有重要的参考价值。
[硕士论文] 李明峰
软件工程 电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:手机作为大众通讯工具,其使用已相当普遍。但是由于军队对保密的特殊要求,除个别经过批准的岗位人员以外,普通士兵并不能持有或使用手机。不是批准使用手机对象但持有手机的士兵,按规定必须将手机上缴所在单位集中保管,在其回家探亲时发还使用,返回部队后再集中保管。在军事基地以及演习期间更是严禁使用任何非列装通信设备。但一次军事演习或驻训往往持续数月之久,从人性化管理的角度来说,士兵也有联系家人和朋友的需求,长时间不与外届联络也会严重影响士气,发生思想波动,因此产生了研制建设短信管理平台的需求。
  本文所设计的军队短信息管理系统选择了基于Windows系统平台上的客户端/服务器的架构方式。选择了MySql作为数据库系统。收发短信的硬件设备使用短消息调制解调器,软硬件集成系统通过实际验证,用户接口交互方式友善,运行稳定可靠。本文首先描述了军队短信系统的需求分析,从分析当前军队士兵和亲友沟通时所需要的基本功能业务入手,其基本的业务包括两个:发送信息业务、接收并且转发信息业务。根据此基本业务进一步分析出整个系统所需的相关管理、操作、统计的功能需求:用户管理功能、单位管理功能、收发信息功能、查询统计功能、计费管理功能等等。并且根据业务需求相关数据建立起模型。根据需求还着重详述了系统的设计,先后阐明了系统的整体结构设计以及系统中各个功能模块的划分。依据系统功能模块分解的内容,对系统当中的主要功能模块的设计给出描述,其主要功能模块包括了单位管理模块、用户管理模块、收发信息管理模块、信息查询统计模块、计费管理模块。接着给出主要数据的表结构设计。依据功能模块分解的结果还说明了基本模块的实现,单位、用户、收发信息、信息查询统计、信息计费模块的具体实现,最后还预见了完善本系统所需要继续完成的工作。
  本文阐述军队短信管理系统不但给士兵和亲友建立了更加良好的沟通平台,而且提高了管理人员的工作效率,因而具有很好的社会和经济价值。
[硕士论文] 卓越
计算机技术 东南大学 2016(学位年度)
摘要:随着现代信息技术的不断发展,新型的作战模式网络中心战已逐步成为军事领域的研究重点。水下网络中心战是网络中心战在水下领域的具体应用,由传感网、信息网和交战网三部分组成,三网协同合作,发挥整体作战效能。
  水下网络中心战的关键是将水下传感器网络监测到的数据快速有效地提供给查询平台。水下传感器的硬件资源如:处理能力、存储容量以及电池能量都十分有限。水下传感器利用水声声波进行通信,而水声信道具有误码率高、信号衰减大、多径效应严重等特点。在设计水下传感器网络信息存储策略时,必须考虑水下传感网的这些特点,合理地存储监测到的数据。在水下战场这种高对抗环境下,查询平台需要快速地得到实时性的数据,并且在查询过程中必须保证查询平台的安全性,而目前并没有一个合适的算法来恰当的解决这些针对性的问题。因此,本文研究在水下网络中心战下如何将水下传感器网络中监测到的数据进行合理的存储,在保证潜艇尽量安全的前提下,使潜艇在较短时间内查询到满足需求的数据。
  本文主要工作和贡献包括:
  (1)设计了一套基于元数据的水下传感器网络数据存储与查询机制。利用GHT思想寻找存储位置,在寻找存储节点时考虑整个网络的负载均衡,设置副本节点来容错。在存储感知数据的同时,根据不同类型的数据生成并存储相应的元数据。查询过程使用元数据来辅助完成各种查询请求。算法分析表明元数据法能够合理地存储水下传感器网络中监测到的数据,在保证潜艇尽量安全的前提下,使潜艇在较短时间内查询到满足需求的数据。
  (2)设计并实现了一套基于DDS中间件的水下信息处理原型系统。该系统可用于模拟本文算法和对比算法的数据存储及查询过程。
  (3)利用水下信息处理原型系统,从查询时间、潜艇安全性、数据准确性和网络寿命四个方面进行实验。实验结果表明,元数据法拥有较优的整体性能。
[硕士论文] 马林
信息与通信工程;通信与信息系统 西安电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:随着军队改革的不断深入,高技术已成为部队装备发展的趋势,炮兵部队由于担负火力打击任务,对通信的抗干扰性能要求尤为突出。
  本文写作的目的在于通过研究炮兵部队现有通信装备的技术特点和性能,加入变速跳频自适应系统使通信能力得到提升。由于战场电磁环境复杂多变,通信干扰的手段不断发展和丰富,自然干扰、人为干扰共同增加了军事通信环境的复杂性和多变性,本文结合当前炮兵通信的问题和不足,提出通过采用变跳速技术提高跳频通信系统抗干扰性能。
  针对炮兵通信部队当前主要使用跳频技术这一现状,论文通过Matlab/simulink平台模拟炮兵跳频通信过程,并结合当前的主要干扰类型对系统进行攻击,用干扰压制比、干扰因子等指标进行评估,发现了炮兵群跳频通信系统抗干扰能力弱,特别是抗跟踪式干扰效果不好的问题。进而通过对炮兵部队通信中抵抗干扰的机理、干扰处理时延和频率跳变间隔等技术指标,提出在跳频技术的现有模块基础上,加入跟踪干扰生成模块、跳速初始化模块、跳频速率控制模块和仿真数据观测模块构建炮兵群通信跳速可控的自适应跳频通信系统模型,利用干扰机发出干扰受到延时限制的因素,缩短频率驻留时间,通过实现跳速逐档上升和逐档下降的方法抵抗电磁干扰信号的攻击,确保炮兵群通信顺利实施。
[硕士论文] 杨煜坤
信息与通信工程;通信与信息系统 西安电子科技大学 2016(学位年度)
摘要:近距离空中支援(CAS)是美军近来研究的一项基于空地一体联合作战系统的新型作战模式。利用强大的空中力量,可对地面单元进行火力支援、掩护撤退等重要任务;同时在地面单元精确引导之下,空中单元能有效完成对重要目标实施精确打击等作战任务,有力保护地面单元的同时可对敌军进行具有针对性的打击。近距离空中支援系统利用数据链系统,整合了战场态势、武器系统、语音话务等业务,使地面单元与空中单元之间能够实时实现数据交换和信息共享,有效把握住战机,实行支援行动。在随行支援任务时,近距离空中支援所要解决的一个重要问题是如何提高地面单元与空中单元之间的数据交换和信息共享能力。
  传统的作战形式中各军兵种之间联系少,尤其在军事行动末端,信息不能实时在执行任务的空、地单元之间进行传输。在其进行通信的过程中,信息要从一个系统传输至另一个系统,中间要经过多次各级中继申请、转发,经过的节点数过多,造成信息的传输时延性过高,错失许多战场时机,以至于对本方部队造成了严重的损失。
  本文通过对近距离空中支援系统的组织实施过程以及Ad Hoc自组织网络的特性进行分析研究,在基于Ad Hoc网络基础上,利用近距离空中支援系统的优越性,结合数据链系统及空军武器装备情况,研究了在空中高速移动环境下空中节点与地面单元节点的接入协议以及路由协议,在网络中实现了多包接收,提高了网络中信道的利用率;网络中中控节点的设置,增强了网络的安全性和抗毁性,同时实现了对整个网络的分割和合并;对各业务类型分配了不同的优先级,以业务优先级代替了节点优先级,有效保障了高优先级的业务提前传递,满足了军事网络这种差异化的需求。利用OPNET仿真软件对近距离空中支援在不同规模应用场景中的信息交互进行模拟,分析了每个场景中节点的入网时间以及不同业务优先级的时延和丢包率随业务负载的变化情况,说明了本文设计的网络系统在实际应用中的可行性和优越性,为使近距离空中系统在我军的联合作战体系中应用做出了贡献。
[硕士论文] 陈佳莹
控制科学与工程 西南交通大学 2016(学位年度)
摘要:随着以无人平台为代表的信息化武器装备的广泛应用,信息网络和军事作战的关系越来越紧密,而新军事革命对于信息网络的强大依赖性使得网络对抗技术已上升到国防安全的高度,受到各国的关注。在无人平台测控系统中对其通信信息进行截获,解析其协议类型及格式获取网络特征是实现网络对抗的基础。但是出于数据安全性考虑,绝大多数的通信协议格式都是非公开的,在没有任何先验知识的情况下,面向比特流的协议识别与分析是一件困难的事情。
  本文围绕复杂无线网络环境中获取的大量未知二进制协议数据帧,重点研究了协议聚类和协议格式推断两大问题,针对各个领域中面临的难点问题,提出了相应的解决方案,最终实现对未知二进制协议的逆向解析。论文的主要工作如下:
  1、调研了常用的协议逆向方法,分析比对各自的基本思想和解析模型,在网络对抗的实际应用背景下构建了基于网络流量分析方法的未知二进制协议逆向解析系统,并讨论了所涉及到的数据挖掘、序列聚类和多序列比对等关键技术;
  2、针对协议序列不等长以及字符集过于单一的特点,首先通过数据挖掘技术在海量比特流数据中挖掘出协议特性相关的频繁序列,然后采用加权特征向量形成对各类协议的特定描述,利用向量空间替代欧式空间进行相似度度量,最后结合改进K均值聚类算法实现不同类型协议的聚类;
  3、采用报文域初划分加多序列比对算法的策略,对协议中固定域、可变域、定长域以及变长域进行划分,实现报文格式的粗提取,然后在此基础上结合格式标识字段、地址字段、长度字段等特定字段的语义特性提出相应的解析策略,提高报文字段划分的准确度。
  通过公开协议ARP、ICMP、DNS、OICQ和未知的自定义协议对样本的测试,将测试结果和标准协议格式以及自定义描述文件进行比对。实验结果证实了系统算法的有效性,同时可以确保二进制协议聚类和格式推断的准确性。
[硕士论文] 王定良
信息与通信工程 合肥工业大学 2016(学位年度)
摘要:随着通信技术的不断发展,通信对抗日益激烈化,传统的短波电台与超短波电台已经难以适应未来作战的需求,单兵通信系统正朝着数字化、集成化、宽带化的方向发展。未来的单兵通信系统将兼具自组网与宽带数据传输能力,能够完成语音通话、视频传输、战场态势感知等多种任务,从而大大提高通信效率和战场生存能力。
  本文充分借鉴了软件无线电思想,旨在研制一款兼容性强、应用灵活的多模单兵通信系统,用户无需改动硬件就可以方便地调整系统的工作模式和工作参数。整个系统由手持数据终端、射频模块、背负式电池组、头盔式摄像头以及头戴式受送话器组成,具备宽带数据传输及战场态势感知能力。论文的主要工作如下:
  1、对经典的自适应调制方案进行了深入研究,并完成了单兵通信系统自适应调制方案的设计。
  2、结合系统功能需求进行手持数据终端的设计,包括需求分析、元器件选型、功能模块设计、PCB布局设计、制板以及焊接调试,研发出手持数据终端实物样机。
  3、对常用的模拟与数字调制技术进行了深入研究,并在此基础上进行原理图与PCB的设计,研制出性能优异的信号调制模块;同时为信号调制模块开发了专门的上位机软件,实现了对该模块的全数字化控制。
  4、对常见的多址接入技术进行分析与研究,并设计硬件电路产生相应的组网波形。通过对比各种组网波形的性能,为单兵通信系统设计合理的组网方案。
  5、结合单兵通信系统的使用场景,并基于设计的组网方案,在手持数据终端上进行用户功能的实现,包括用户鉴权与管理、紧急命令下发、文本传输、语音通话、视频传输、文件收发、GPS定位、位置信息拓扑显示等。
[硕士论文] 黄亮
电子与通信工程 南京理工大学 2016(学位年度)
摘要:现代电磁战争对于各种体制的无线电探测系统提出了非常高的要求,连续波调频探测系统以其测距精度高、抗干扰性能强等优点而得到广泛的应用。
  本文研究的是锯齿波调频探测系统的信号处理技术。
  首先研究了锯齿波调频探测系统的工作机理,着重分析了目标回波差频信号的特性,在此基础上,设计了基于时域欠采样定理的测速方案和基于线性调频-Z变换(CZT)的测距方案,并利用MATLAB软件进行了系统仿真,验证了信号处理方案的可行性和抗噪声性能。
  其次对信号处理硬件电路进行了总体设计和指标分配,根据指标要求在Cadence软件中设计了信号处理电路的PCB板,并对其进行加工、焊接和系统测试,测试结果验证了该硬件电路的正确性和可靠性。
  最后利用QuartusⅡ软件对该信号处理方案进行了FPGA软件设计,并联合制作的信号处理电路板以及实验室现有的射频收发机进行了板级调试。仿真和外场实验结果表明,本文设计的信号处理系统测距精度达到0.1m,测速精度达到0.01m/s,满足指标要求。
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