衛(wèi)星隱蔽通信技術(shù)

第 1部分　緒論
第 1章　衛(wèi)星隱蔽通信概述\t2
1．1　衛(wèi)星隱蔽通信基礎(chǔ)知識\t2
1．1．1　衛(wèi)星通信基礎(chǔ)知識\t2
1．1．2　衛(wèi)星隱蔽通信基本概念\t4
1．1．3　衛(wèi)星隱蔽通信基本特點\t5
1．1．4　衛(wèi)星隱蔽通信基本原理\t5
1．1．5　衛(wèi)星隱蔽通信基本場景\t8
1．2　衛(wèi)星隱蔽通信需求分析\t10
1．2．1　信息安全技術(shù)發(fā)展需求\t10
1．2．2 空天地一體化安全需求\t13
1．3　衛(wèi)星隱蔽通信研究現(xiàn)狀\t16
1．4　衛(wèi)星隱蔽通信常用技術(shù)\t19
1．4．1 應(yīng)用層加密技術(shù)\t19
1．4．2 傳輸層/網(wǎng)絡(luò)層控制技術(shù)\t20
1．4．3 鏈路層接入技術(shù)\t21
1．4．4 物理層安全技術(shù)\t21
1．5 本書涉及的衛(wèi)星隱蔽通信相關(guān)技術(shù)\t28
1．6　本書的范圍與概貌\t32
參考文獻\t36
第 2部分　擴頻衛(wèi)星隱蔽通信技術(shù)
第 2章　擴頻通信基礎(chǔ)理論\t42
2．1　擴頻通信基本概念\t42
2．2　擴頻通信系統(tǒng)的分類\t48
2．2．1　直接序列擴頻通信系統(tǒng)\t49
2．2．2　跳頻擴頻通信系統(tǒng)\t50
2．2．3　跳時擴頻通信系統(tǒng)\t51
2．2．4　線性脈沖調(diào)頻系統(tǒng)\t52
2．2．5　混合擴頻通信系統(tǒng)\t53
參考文獻\t56
第3章　DS擴頻衛(wèi)星隱蔽通信可行性分析\t58
3．1　DS擴頻基本概念\t58
3．2　干擾理論分析\t59
3．3　隱蔽搭載方案論證與設(shè)計\t59
3．3．1　參數(shù)確定\t60
3．3．2　擴頻通信容量分析\t61
3．3．3　算法設(shè)計\t61
3．4　仿真測試\t62
參考文獻\t64
第4章　M元擴頻衛(wèi)星隱蔽通信方案設(shè)計\t66
4．1　M元擴頻基本理論\t66
4．2　M元擴頻方式\t68
4．2．1　M元直接序列擴頻\t68
4．2．2　M元多碼擴頻\t69
4．2．3　M元多載波擴頻\t70
4．3　基于預(yù)均衡的M元MC-CDMA系統(tǒng)\t72
4．3．1　M元MC-CDMA系統(tǒng)模型\t73
4．3．2 系統(tǒng)理論性能\t75
4．3．3　仿真測試\t78
4．4　正交多載波M元循環(huán)移位鍵控擴頻系統(tǒng)\t79
參考文獻\t81
第5章 混沌擴頻衛(wèi)星隱蔽通信技術(shù)\t83
5．1 混沌序列基本理論\t83
5．1．1 Logistic映射與改進型Logistic映射\t83
5．1．2 新型混沌映射\t85
5．1．3 混沌序列數(shù)字化\t86
5．2 新型混沌序列性能分析\t86
5．2．1 序列隨機性\t86
5．2．2 序列相關(guān)特性\t87
5．2．3 序列平衡度\t89
5．3 基于混沌擴頻的衛(wèi)星隱蔽通信系統(tǒng)\t91
5．3．1 系統(tǒng)基本原理\t91
5．3．2 仿真測試\t92
參考文獻\t93
第3部分 變換域衛(wèi)星隱蔽通信技術(shù)
第6章 變換域通信系統(tǒng)基礎(chǔ)理論\t96
6．1 變換域通信系統(tǒng)基本原理\t96
6．2 變換域通信系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀\t97
6．2．1 變換域技術(shù)\t98
6．2．2 基函數(shù)設(shè)計技術(shù)\t100
6．2．3 信號調(diào)制技術(shù)\t103
6．2．4 信號接收技術(shù)\t104
6．2．5 與已有系統(tǒng)的融合\t104
6．2．6 峰均比降低技術(shù)\t108
6．3 有待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題\t108
參考文獻\t110
第7章 TDCS應(yīng)用于衛(wèi)星隱蔽通信分析\t113
7．1 變換域隱蔽性能度量需求分析\t113
7．2 變換域衛(wèi)星隱蔽通信系統(tǒng)\t115
7．2．1 TDCS基本結(jié)構(gòu)\t115
7．2．2 變換域衛(wèi)星隱蔽通信系統(tǒng)實現(xiàn)\t116
7．3 衛(wèi)星隱蔽通信應(yīng)具備條件\t119
7．4 系統(tǒng)抗干擾性能分析\t119
7．4．1 理論分析\t119
7．4．2 系統(tǒng)通信性能\t121
7．5 系統(tǒng)安全性能分析\t123
7．5．1 相對于宿主通信系統(tǒng)的安全性\t123
7．5．2 相對于竊聽者的安全性\t126
7．6 常用信息隱藏度量方法\t128
7．6．1 主觀評價方法\t129
7．6．2 客觀評價方法\t129
7．7 Q因子度量方法\t131
7．7．1 Q因子的定義及其度量方法分析\t132
7．7．2 Q因子度量方法仿真測試\t133
7．8 頻域加權(quán)均方誤差度量方法分析\t135
7．8．1 頻域加權(quán)均方誤差度量方法引入\t135
7．8．2 頻域加權(quán)均方誤差的定義及其度量方法分析\t137
7．8．3 頻域加權(quán)均方誤差度量方法仿真驗證\t137
參考文獻\t141
第8章 衛(wèi)星隱蔽通信背景下的TDCS基函數(shù)設(shè)計\t143
8．1 基函數(shù)設(shè)計的基本要求\t144
8．1．1 時域分析\t144
8．1．2 頻域分析\t146
8．2 基函數(shù)的門限判決方法\t147
8．2．1 模型建立與算法提出\t148
8．2．2 抗干擾性能分析\t149
8．2．3 運算量比較\t151
8．3 基函數(shù)幅度譜最優(yōu)化設(shè)計\t152
8．3．1 發(fā)射端信號時頻分析\t153
8．3．2 接收端信號時頻分析\t155
8．3．3 基函數(shù)幅度譜設(shè)計\t157
8．3．4 仿真測試\t159
參考文獻\t163
第9章　衛(wèi)星隱蔽通信背景下的TDCS接收方法\t165
9．1 類似等增益合并接收方法\t166
9．1．1 信號模型\t166
9．1．2 頻譜不一致接收性能分析\t168
9．1．3 基函數(shù)優(yōu)化設(shè)計思路\t169
9．1．4 基于分集接收的基函數(shù)設(shè)計\t170
9．1．5 仿真測試\t171
9．2 基于奇異值分解的接收方法\t174
9．2．1 信號模型\t175
9．2．2 基函數(shù)奇異值分解算法\t176
9．2．3 仿真測試\t178
9．3 采樣延時同步參數(shù)的估計算法\t181
9．3．1 參數(shù)同步需求分析\t182
9．3．2 同步參數(shù)的范數(shù)計算\t183
9．3．3 仿真測試\t185
9．4 基于集平均的接收方法\t187
9．4．1 信號模型\t188
9．4．2 基函數(shù)序列估計算法\t189
9．4．3 仿真測試\t191
參考文獻\t195
第4部分　加權(quán)分數(shù)傅里葉變換衛(wèi)星隱蔽通信技術(shù)
第 10章　WFRFT基礎(chǔ)理論\t198
10．1 傳統(tǒng)WFRFT理論基礎(chǔ)\t198
10．1．1 WFRFT的定義\t199
10．1．2 WFRFT的性質(zhì)\t201
10．1．3 WFRFT的物理實現(xiàn)\t202
10．2 WFRFT定義擴展\t203
10．2．1 多項WFRFT\t203
10．2．2 多參WFRFT\t204
10．3 WFRFT在隱蔽通信中的應(yīng)用\t205
10．3．1 WFRFT信號的隱蔽特性\t205
10．3．2 基于WFRFT的通信系統(tǒng)\t206
10．4 MAP-WFRFT理論基礎(chǔ)\t207
10．4．1 MAP-WFRFT的基本定義\t207
10．4．2 單參條件下的理論分析\t209
10．4．3 多參條件下的理論分析\t211
10．5 MAP-WFRFT信號時頻特性仿真\t212
10．5．1 單參條件下的仿真\t212
10．5．2 多參條件下的仿真\t220
參考文獻\t222
第 11章　WFRFT星座裂變方案設(shè)計\t227
11．1 WFRFT星座裂變需求分析\t227
11．2 兩徑衰落星座裂變模型\t228
11．3 MP-WFRFT星座分析模型\t232
11．3．1 MP-WFRFT星座模糊特性\t232
11．3．2 MP-WFRFT星座裂變模型\t233
11．4 MP-WFRFT星座裂變規(guī)律\t234
11．4．1 星座裂變基本定理\t234
11．4．2 星座裂變方案設(shè)計\t239
11．4．3 仿真測試與性能分析\t241
11．5 多項多階擴展\t248
11．5．1 M項加權(quán)方案擴展\t248
11．5．2 ASK、PSK、QAM基帶星座映射擴展\t249
11．5．3 高階基帶星座映射擴展\t250
參考文獻\t254
第 12章　WFRFT信號調(diào)制識別\t256
12．1　調(diào)制識別基本理論\t256
12．2　基于高階累積量的調(diào)制識別\t258
12．3　偏差Δα條件下理論誤比特率\t258
12．3．1　經(jīng)典型誤比特率分析\t259
12．3．2　改進型誤比特率分析\t260
12．3．3　仿真測試與性能分析\t265
12．4　SP-WFRFT信號調(diào)制識別\t268
12．4．1　SP-WFRFT調(diào)制階數(shù)識別理論\t268
12．4．2　調(diào)制階數(shù)優(yōu)化搜索算法\t273
12．4．3　仿真測試與性能分析\t277
12．5 MP-WFRFT信號調(diào)制識別\t282
12．5．1　MP-WFRFT參數(shù)內(nèi)在周期性\t283
12．5．2　MP-WFRFT調(diào)制星座多樣性\t287
12．5．3　MP-WFRFT調(diào)制識別性能\t291
參考文獻\t299
第 13章　WFRFT系統(tǒng)抗干擾性能\t302
13．1　WFRFT抗噪聲性能\t303
13．1．1　噪聲理論分析\t303
13．1．2　仿真測試\t304
13．2　WFRFT-FDE抗多徑干擾研究\t307
13．2．1　多徑信道建模\t308
13．2．2　WFRFT系統(tǒng)抗多徑理論分析\t310
13．2．3　仿真測試\t314
13．3　基于WFRFT抗窄帶干擾設(shè)計\t316
13．3．1　系統(tǒng)模型及方案\t317
13．3．2　抗干擾性能分析\t319
13．3．3　仿真測試\t323
參考文獻\t326
第 14章 DL-MPWFRFT衛(wèi)星隱蔽通信系統(tǒng)\t329
14．1 DL-MPWFRFT及其傳輸系統(tǒng)\t329
14．1．1 DL-MPWFRFT基本組成\t329
14．1．2 DL-MPWFRFT隱蔽通信系統(tǒng)搭建\t331
14．2 DL-MPWFRFT衛(wèi)星隱蔽通信可行性分析\t333
14．2．1 DL-MPWFRFT信號的不可感知性分析\t333
14．2．2 DL-MPWFRFT信號的不可檢測性分析\t335
14．3 DL-MPWFRFT衛(wèi)星隱蔽系統(tǒng)模型搭建及仿真\t336
14．3．1 系統(tǒng)模型搭建\t336
14．3．2 系統(tǒng)性能仿真\t337
14．4 DL-MPWFRFT信號時域波形特征研究\t339
14．4．1 DL-MPWFRFT信號時域波形\t339
14．4．2 變換階數(shù)對時域波形的影響\t340
14．4．3 尺度向量對時域波形的影響\t343
14．5 DL-MPWFRFT信號星座圖特征研究\t344
14．5．1 DL-MPWFRFT信號星座旋轉(zhuǎn)特征\t345
14．5．2 DL-MPWFRFT信號星座擴散特征\t346
14．5．3 DL-MPWFRFT信號星座裂變特征\t349
14．6 DL-MPWFRFT信號比特能量分布與功率譜特征研究\t352
14．6．1 DL-MPWFRFT信號比特能量分布\t352
14．6．2 變換參數(shù)對DL-MPWFRFT信號比特能量分布的
影響\t353
14．7 DL-MPWFRFT信號功率譜特征研究\t356
參考文獻\t357
第 15章 CCPS-WFRFT衛(wèi)星多重隱蔽通信系統(tǒng)\t359
15．1 CCPS-WFRFT系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)\t359
15．2 CCPS的擾碼基礎(chǔ)理論\t360
15．2．1 3種經(jīng)典混沌映射\t360
15．2．2 組合式混沌映射\t362
15．2．3 混沌相位擾碼生成\t362
15．3 CCPS性能優(yōu)化參數(shù)設(shè)計\t364
15．3．1 一維Logistic型混沌參數(shù)設(shè)計\t364
15．3．2 改進Logistic型混沌參數(shù)設(shè)計\t366
15．3．3 Chebyshev型混沌參數(shù)設(shè)計\t368
15．3．4 CCPS組合型混沌參數(shù)設(shè)計\t370
15．4 CCPS-WFRFT系統(tǒng)時頻特性及可行性分析\t370
15．4．1 CCPS-WFRFT系統(tǒng)星座特征分析\t370
15．4．2 CCPS-WFRFT系統(tǒng)可靠性分析\t373
15．4．3 CCPS-WFRFT系統(tǒng)兼容性分析\t374
參考文獻\t376
第 16章 AN輔助的ML-WFRFT-MIMO衛(wèi)星隱蔽通信系統(tǒng)\t377
16．1 ML-WFRFT原理及實現(xiàn)\t377
16．1．1 ML-WFRFT原理\t378
16．1．2 ML-WFRFT實現(xiàn)\t379
16．2 ML-WFRFT-MIMO衛(wèi)星抗截獲通信系統(tǒng)\t380
16．2．1 空時分組編碼\t380
16．2．2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)\t381
16．2．3 ML-WFRFT與MIMO結(jié)合的可行性分析\t382
16．3 AN輔助的ML-WFRFT-MIMO系統(tǒng)\t383
16．3．1 AN輔助技術(shù)\t383
16．3．2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)\t384
16．4 系統(tǒng)安全容量\t385
16．4．1 指標分析\t385
16．4．2 功率分配優(yōu)化分析\t386
16．4．3 調(diào)制階數(shù)優(yōu)化分析\t390
16．5 系統(tǒng)安全中斷概率\t394
16．5．1 指標分析\t394
16．5．2 優(yōu)化目標\t394
16．5．3 仿真測試\t396
參考文獻\t400
第 17章 WFRFT-TDCS聯(lián)合衛(wèi)星隱蔽通信系統(tǒng)\t401
17．1 引言\t401
17．2 隱蔽通信可行性分析\t402
17．2．1 衛(wèi)星隱蔽通信基本條件\t402
17．2．2 WFRFT與TDCS融合設(shè)計\t402
17．3 WFRFT-TDCS聯(lián)合系統(tǒng)設(shè)計\t404
17．3．1 WFRFT-TDCS聯(lián)合隱蔽通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖\t405
17．3．2 發(fā)射機組成\t406
17．3．3 接收機組成\t413
17．4 理論分析與仿真測試\t415
17．4．1 理論分析\t415
17．4．2 仿真測試\t416
參考文獻\t428
附錄A 正文中公式推導\t430
A．1 關(guān)于式(12．28)的詳細推導過程\t430
A．2 關(guān)于式(12．33)的詳細推導過程\t432
附錄B 縮寫詞對照表\t433