一种短波通信系统数据链路层协议的设计与实现

发布时间：2020-03-26 14:44

【摘要】：短波通信又称高频(HF)通信,所使用频率范围为3-30MHZ。由于其天波传输特性,在通信领域占有其它通信手段无法替代的地位。本文的研究内容来源于科研项目“短波双频智能收发校验系统”,该项目的设计目标为实现一种具有短波自动选频、建链、数据传输和链路保护等功能的“短波选频与通信系统”。本文基于实验室已有基础,对该系统的数据链路层协议展开研究,设计并实现该数据链路层协议中的数据传输、频率更新和链路保护功能。本文完成的主要工作和内容如下:1.结合项目需求,为了在保证可靠性的前提下提高数据传输的吞吐量,本文在分析单频数据传输方法的基础上,设计了双频数据传输协议,实现了其中的双频分时发送模式;设计并实现了文件断点续传功能;重新设计并实现了初始速率自适应方法、循环缓冲区机制和自适应变速方法。2.短波信道的时变特性会引起最佳频率发生变化。系统建链后,为了使本系统的工作频率适应这种变化,本文在分析研究短波自适应技术的基础上,设计并实现了更新系统工作频率的频率更新协议,该协议采取“预测+探测”相结合的方式进行设计。3.为了防止外界恶意监听和干扰,本文设计并实现了系统的链路保护协议。在研究数据加密标准(DES)的标准加密方法的基础上,设计了一种24比特电子密码本(ECB)模式加密算法,该算法在不影响系统正常通信的前提下实现了对数据信息的包装隐藏。通过算法测试和系统测试表明,该加密算法能实现彻底加密数据信息的目的,增加了系统的安全性,并且不会影响系统正常通信。4.整个系统所有软硬件完成后,进行了室内和室外联合试验。室内试验采用实验室自行研发的短波电台及信道模拟设备,室外线路试验地点和短波信道设备由委托方提供。通过试验和分析,验证了双频数据传输、自适应变速、文件断点续传和频率更新的有效性。目前,本实验室科研项目已达到委托方的指标要求,进入了项目交付阶段。
【图文】：

多次测试的最大值、平均值和最小值，测试结果分别如图 5.10、图 5.11 和图 5.12 所示。图5.10 单比特修改明文对密文产生的影响图5.11 单比特修改密钥对密文产生的影响

单比特修改密钥对密文产生的影响
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN925

【参考文献】

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本文编号：2601582