卫星隐蔽通信技术

第 1部分　绪论
第 1章　卫星隐蔽通信概述\t2
1．1　卫星隐蔽通信基础知识\t2
1．1．1　卫星通信基础知识\t2
1．1．2　卫星隐蔽通信基本概念\t4
1．1．3　卫星隐蔽通信基本特点\t5
1．1．4　卫星隐蔽通信基本原理\t5
1．1．5　卫星隐蔽通信基本场景\t8
1．2　卫星隐蔽通信需求分析\t10
1．2．1　信息安全技术发展需求\t10
1．2．2 空天地一体化安全需求\t13
1．3　卫星隐蔽通信研究现状\t16
1．4　卫星隐蔽通信常用技术\t19
1．4．1 应用层加密技术\t19
1．4．2 传输层/网络层控制技术\t20
1．4．3 链路层接入技术\t21
1．4．4 物理层安全技术\t21
1．5 本书涉及的卫星隐蔽通信相关技术\t28
1．6　本书的范围与概貌\t32
参考文献\t36
第 2部分　扩频卫星隐蔽通信技术
第 2章　扩频通信基础理论\t42
2．1　扩频通信基本概念\t42
2．2　扩频通信系统的分类\t48
2．2．1　直接序列扩频通信系统\t49
2．2．2　跳频扩频通信系统\t50
2．2．3　跳时扩频通信系统\t51
2．2．4　线性脉冲调频系统\t52
2．2．5　混合扩频通信系统\t53
参考文献\t56
第3章　DS扩频卫星隐蔽通信可行性分析\t58
3．1　DS扩频基本概念\t58
3．2　干扰理论分析\t59
3．3　隐蔽搭载方案论证与设计\t59
3．3．1　参数确定\t60
3．3．2　扩频通信容量分析\t61
3．3．3　算法设计\t61
3．4　仿真测试\t62
参考文献\t64
第4章　M元扩频卫星隐蔽通信方案设计\t66
4．1　M元扩频基本理论\t66
4．2　M元扩频方式\t68
4．2．1　M元直接序列扩频\t68
4．2．2　M元多码扩频\t69
4．2．3　M元多载波扩频\t70
4．3　基于预均衡的M元MC-CDMA系统\t72
4．3．1　M元MC-CDMA系统模型\t73
4．3．2 系统理论性能\t75
4．3．3　仿真测试\t78
4．4　正交多载波M元循环移位键控扩频系统\t79
参考文献\t81
第5章 混沌扩频卫星隐蔽通信技术\t83
5．1 混沌序列基本理论\t83
5．1．1 Logistic映射与改进型Logistic映射\t83
5．1．2 新型混沌映射\t85
5．1．3 混沌序列数字化\t86
5．2 新型混沌序列性能分析\t86
5．2．1 序列随机性\t86
5．2．2 序列相关特性\t87
5．2．3 序列平衡度\t89
5．3 基于混沌扩频的卫星隐蔽通信系统\t91
5．3．1 系统基本原理\t91
5．3．2 仿真测试\t92
参考文献\t93
第3部分 变换域卫星隐蔽通信技术
第6章 变换域通信系统基础理论\t96
6．1 变换域通信系统基本原理\t96
6．2 变换域通信系统相关技术研究现状\t97
6．2．1 变换域技术\t98
6．2．2 基函数设计技术\t100
6．2．3 信号调制技术\t103
6．2．4 信号接收技术\t104
6．2．5 与已有系统的融合\t104
6．2．6 峰均比降低技术\t108
6．3 有待解决的关键技术问题\t108
参考文献\t110
第7章 TDCS应用于卫星隐蔽通信分析\t113
7．1 变换域隐蔽性能度量需求分析\t113
7．2 变换域卫星隐蔽通信系统\t115
7．2．1 TDCS基本结构\t115
7．2．2 变换域卫星隐蔽通信系统实现\t116
7．3 卫星隐蔽通信应具备条件\t119
7．4 系统抗干扰性能分析\t119
7．4．1 理论分析\t119
7．4．2 系统通信性能\t121
7．5 系统安全性能分析\t123
7．5．1 相对于宿主通信系统的安全性\t123
7．5．2 相对于窃听者的安全性\t126
7．6 常用信息隐藏度量方法\t128
7．6．1 主观评价方法\t129
7．6．2 客观评价方法\t129
7．7 Q因子度量方法\t131
7．7．1 Q因子的定义及其度量方法分析\t132
7．7．2 Q因子度量方法仿真测试\t133
7．8 频域加权均方误差度量方法分析\t135
7．8．1 频域加权均方误差度量方法引入\t135
7．8．2 频域加权均方误差的定义及其度量方法分析\t137
7．8．3 频域加权均方误差度量方法仿真验证\t137
参考文献\t141
第8章 卫星隐蔽通信背景下的TDCS基函数设计\t143
8．1 基函数设计的基本要求\t144
8．1．1 时域分析\t144
8．1．2 频域分析\t146
8．2 基函数的门限判决方法\t147
8．2．1 模型建立与算法提出\t148
8．2．2 抗干扰性能分析\t149
8．2．3 运算量比较\t151
8．3 基函数幅度谱最优化设计\t152
8．3．1 发射端信号时频分析\t153
8．3．2 接收端信号时频分析\t155
8．3．3 基函数幅度谱设计\t157
8．3．4 仿真测试\t159
参考文献\t163
第9章　卫星隐蔽通信背景下的TDCS接收方法\t165
9．1 类似等增益合并接收方法\t166
9．1．1 信号模型\t166
9．1．2 频谱不一致接收性能分析\t168
9．1．3 基函数优化设计思路\t169
9．1．4 基于分集接收的基函数设计\t170
9．1．5 仿真测试\t171
9．2 基于奇异值分解的接收方法\t174
9．2．1 信号模型\t175
9．2．2 基函数奇异值分解算法\t176
9．2．3 仿真测试\t178
9．3 采样延时同步参数的估计算法\t181
9．3．1 参数同步需求分析\t182
9．3．2 同步参数的范数计算\t183
9．3．3 仿真测试\t185
9．4 基于集平均的接收方法\t187
9．4．1 信号模型\t188
9．4．2 基函数序列估计算法\t189
9．4．3 仿真测试\t191
参考文献\t195
第4部分　加权分数傅里叶变换卫星隐蔽通信技术
第 10章　WFRFT基础理论\t198
10．1 传统WFRFT理论基础\t198
10．1．1 WFRFT的定义\t199
10．1．2 WFRFT的性质\t201
10．1．3 WFRFT的物理实现\t202
10．2 WFRFT定义扩展\t203
10．2．1 多项WFRFT\t203
10．2．2 多参WFRFT\t204
10．3 WFRFT在隐蔽通信中的应用\t205
10．3．1 WFRFT信号的隐蔽特性\t205
10．3．2 基于WFRFT的通信系统\t206
10．4 MAP-WFRFT理论基础\t207
10．4．1 MAP-WFRFT的基本定义\t207
10．4．2 单参条件下的理论分析\t209
10．4．3 多参条件下的理论分析\t211
10．5 MAP-WFRFT信号时频特性仿真\t212
10．5．1 单参条件下的仿真\t212
10．5．2 多参条件下的仿真\t220
参考文献\t222
第 11章　WFRFT星座裂变方案设计\t227
11．1 WFRFT星座裂变需求分析\t227
11．2 两径衰落星座裂变模型\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星座裂变模型\t233
11．4 MP-WFRFT星座裂变规律\t234
11．4．1 星座裂变基本定理\t234
11．4．2 星座裂变方案设计\t239
11．4．3 仿真测试与性能分析\t241
11．5 多项多阶扩展\t248
11．5．1 M项加权方案扩展\t248
11．5．2 ASK、PSK、QAM基带星座映射扩展\t249
11．5．3 高阶基带星座映射扩展\t250
参考文献\t254
第 12章　WFRFT信号调制识别\t256
12．1　调制识别基本理论\t256
12．2　基于高阶累积量的调制识别\t258
12．3　偏差Δα条件下理论误比特率\t258
12．3．1　经典型误比特率分析\t259
12．3．2　改进型误比特率分析\t260
12．3．3　仿真测试与性能分析\t265
12．4　SP-WFRFT信号调制识别\t268
12．4．1　SP-WFRFT调制阶数识别理论\t268
12．4．2　调制阶数优化搜索算法\t273
12．4．3　仿真测试与性能分析\t277
12．5 MP-WFRFT信号调制识别\t282
12．5．1　MP-WFRFT参数内在周期性\t283
12．5．2　MP-WFRFT调制星座多样性\t287
12．5．3　MP-WFRFT调制识别性能\t291
参考文献\t299
第 13章　WFRFT系统抗干扰性能\t302
13．1　WFRFT抗噪声性能\t303
13．1．1　噪声理论分析\t303
13．1．2　仿真测试\t304
13．2　WFRFT-FDE抗多径干扰研究\t307
13．2．1　多径信道建模\t308
13．2．2　WFRFT系统抗多径理论分析\t310
13．2．3　仿真测试\t314
13．3　基于WFRFT抗窄带干扰设计\t316
13．3．1　系统模型及方案\t317
13．3．2　抗干扰性能分析\t319
13．3．3　仿真测试\t323
参考文献\t326
第 14章 DL-MPWFRFT卫星隐蔽通信系统\t329
14．1 DL-MPWFRFT及其传输系统\t329
14．1．1 DL-MPWFRFT基本组成\t329
14．1．2 DL-MPWFRFT隐蔽通信系统搭建\t331
14．2 DL-MPWFRFT卫星隐蔽通信可行性分析\t333
14．2．1 DL-MPWFRFT信号的不可感知性分析\t333
14．2．2 DL-MPWFRFT信号的不可检测性分析\t335
14．3 DL-MPWFRFT卫星隐蔽系统模型搭建及仿真\t336
14．3．1 系统模型搭建\t336
14．3．2 系统性能仿真\t337
14．4 DL-MPWFRFT信号时域波形特征研究\t339
14．4．1 DL-MPWFRFT信号时域波形\t339
14．4．2 变换阶数对时域波形的影响\t340
14．4．3 尺度向量对时域波形的影响\t343
14．5 DL-MPWFRFT信号星座图特征研究\t344
14．5．1 DL-MPWFRFT信号星座旋转特征\t345
14．5．2 DL-MPWFRFT信号星座扩散特征\t346
14．5．3 DL-MPWFRFT信号星座裂变特征\t349
14．6 DL-MPWFRFT信号比特能量分布与功率谱特征研究\t352
14．6．1 DL-MPWFRFT信号比特能量分布\t352
14．6．2 变换参数对DL-MPWFRFT信号比特能量分布的
影响\t353
14．7 DL-MPWFRFT信号功率谱特征研究\t356
参考文献\t357
第 15章 CCPS-WFRFT卫星多重隐蔽通信系统\t359
15．1 CCPS-WFRFT系统基本结构\t359
15．2 CCPS的扰码基础理论\t360
15．2．1 3种经典混沌映射\t360
15．2．2 组合式混沌映射\t362
15．2．3 混沌相位扰码生成\t362
15．3 CCPS性能优化参数设计\t364
15．3．1 一维Logistic型混沌参数设计\t364
15．3．2 改进Logistic型混沌参数设计\t366
15．3．3 Chebyshev型混沌参数设计\t368
15．3．4 CCPS组合型混沌参数设计\t370
15．4 CCPS-WFRFT系统时频特性及可行性分析\t370
15．4．1 CCPS-WFRFT系统星座特征分析\t370
15．4．2 CCPS-WFRFT系统可靠性分析\t373
15．4．3 CCPS-WFRFT系统兼容性分析\t374
参考文献\t376
第 16章 AN辅助的ML-WFRFT-MIMO卫星隐蔽通信系统\t377
16．1 ML-WFRFT原理及实现\t377
16．1．1 ML-WFRFT原理\t378
16．1．2 ML-WFRFT实现\t379
16．2 ML-WFRFT-MIMO卫星抗截获通信系统\t380
16．2．1 空时分组编码\t380
16．2．2 系统结构\t381
16．2．3 ML-WFRFT与MIMO结合的可行性分析\t382
16．3 AN辅助的ML-WFRFT-MIMO系统\t383
16．3．1 AN辅助技术\t383
16．3．2 系统结构\t384
16．4 系统安全容量\t385
16．4．1 指标分析\t385
16．4．2 功率分配优化分析\t386
16．4．3 调制阶数优化分析\t390
16．5 系统安全中断概率\t394
16．5．1 指标分析\t394
16．5．2 优化目标\t394
16．5．3 仿真测试\t396
参考文献\t400
第 17章 WFRFT-TDCS联合卫星隐蔽通信系统\t401
17．1 引言\t401
17．2 隐蔽通信可行性分析\t402
17．2．1 卫星隐蔽通信基本条件\t402
17．2．2 WFRFT与TDCS融合设计\t402
17．3 WFRFT-TDCS联合系统设计\t404
17．3．1 WFRFT-TDCS联合隐蔽通信系统结构图\t405
17．3．2 发射机组成\t406
17．3．3 接收机组成\t413
17．4 理论分析与仿真测试\t415
17．4．1 理论分析\t415
17．4．2 仿真测试\t416
参考文献\t428
附录A 正文中公式推导\t430
A．1 关于式(12．28)的详细推导过程\t430
A．2 关于式(12．33)的详细推导过程\t432
附录B 缩写词对照表\t433