通信工程不僅關(guān)系著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展,同時(shí)還關(guān)系著人們?nèi)粘５臏贤ㄒ约敖涣?因此在我國(guó)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中,通信工程是起著非常重要的作用的。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于通信工程的畢業(yè)論文免費(fèi)的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!

　　通信工程的畢業(yè)論文免費(fèi)篇1

　　淺談水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)

　　進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，隨著日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)利用以及海洋權(quán)益日益重視。開(kāi)發(fā)利用海洋的科技熱潮正在全球興起，海洋資源的勘探與開(kāi)發(fā)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事對(duì)抗等現(xiàn)代海洋高新科學(xué)技術(shù)已成為各海洋大國(guó)研究的重要領(lǐng)域。任何海洋技術(shù)的應(yīng)用都離不開(kāi)對(duì)海洋數(shù)據(jù)的快速采集、存儲(chǔ)、處理以及實(shí)時(shí)傳輸，因此水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)已成為各海洋大國(guó)不遺余力進(jìn)行研究的前沿課題之一。

　　一、水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀

　　1.水下無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)。

　　現(xiàn)有水下無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)主要有激光通訊、無(wú)線(xiàn)電通訊、水聲通訊三種：激光通訊適用于近距離高速數(shù)據(jù)傳輸，水質(zhì)的清澈度對(duì)傳輸影響較大，激光直線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)要求較高，這些應(yīng)用條件限制了激光通訊在水下無(wú)線(xiàn)中的應(yīng)用。無(wú)線(xiàn)電波在海水中選擇性衰弱現(xiàn)象嚴(yán)重，頻率越高衰減越大。無(wú)線(xiàn)電通訊只能用于短距離高速通訊或水下垂直鏈路通信，無(wú)法滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離水下傳輸要求。聲波在海洋中的衰減比電磁波小1000倍，因此，低頻聲波在淺海中可傳播數(shù)十公里，在大洋聲道中甚至可傳播上萬(wàn)公里。因此，目前絕大部分水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)都采用水聲作為傳輸介質(zhì)。

　　2. 水下通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。

　　與陸地節(jié)點(diǎn)相比，水下節(jié)點(diǎn)工作環(huán)境更加惡劣，在進(jìn)硬件設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意以下因素：(1)節(jié)點(diǎn)的防水性能是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的首要因素，一旦節(jié)點(diǎn)內(nèi)部滲水將無(wú)法工作;水下節(jié)點(diǎn)可能工作于深海區(qū)域，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮水深帶來(lái)的壓力，避免因?yàn)闅鈮哼^(guò)大造成防水層破損;海水中的各種物質(zhì)、生物會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)造成一定程度腐蝕，因此耐腐蝕性也要作為考慮要素之一。(2)由于節(jié)點(diǎn)部署在水下，無(wú)法采用太陽(yáng)能充電更無(wú)法更換電池，因此在設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的硬件電路時(shí)應(yīng)選擇低功耗元器件，在完成任務(wù)的前提下盡量減少能量消耗，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)壽命。

　　二、水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)安全管理研究

　　1.水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)安全管理機(jī)制。

　　由于現(xiàn)有的安全管理機(jī)制不適用于水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，因此，針對(duì)水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的特性和安全需求，我們提出了一種基于簇狀拓?fù)涞姆旨?jí)安全管理機(jī)制，該機(jī)制主要包括：

　　(1)分級(jí)混合加密機(jī)制：將加密體系分為簇內(nèi)通信加密和簇內(nèi)通信加密，簇內(nèi)通信加密采用對(duì)稱(chēng)加密機(jī)制;簇間通信加密采用混合加密機(jī)制，即對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用對(duì)稱(chēng)加密機(jī)制，對(duì)于傳輸?shù)膶?duì)稱(chēng)密鑰采用基于身份的公鑰加密機(jī)制。

　　(2)分級(jí)混合密鑰管理機(jī)制：將密鑰管理體系分為簇內(nèi)密鑰管理和簇內(nèi)密鑰管理，綜合采用密鑰預(yù)分配策略和基于密鑰分配中心的策略。

　　(3)分級(jí)信任管理機(jī)制：分級(jí)信任管理機(jī)制將信任值的計(jì)算和管理分為三層：成員節(jié)點(diǎn)的信任值計(jì)算、簇頭節(jié)點(diǎn)信任值計(jì)算和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)信任值計(jì)算。

　　2. 性能分析。

　　我們提出的分級(jí)混合密鑰管理機(jī)制綜合采用預(yù)共享密鑰機(jī)制，密鑰協(xié)商機(jī)制和基于密鑰分配中心的機(jī)制，綜合利用了各密鑰管理機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)，并克服了其缺陷。

　　(1)安全性分析。采用的分級(jí)密鑰管理機(jī)制，將密鑰管理體系分為簇內(nèi)密鑰管理和簇間密鑰管理。分級(jí)機(jī)制的引入增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性，即使惡意攻擊者破解了簇內(nèi)的密鑰，影響簇內(nèi)通信，但是其無(wú)法影響其它簇的通信安全。

　　(2)效能分析。本方案采用對(duì)稱(chēng)加密算法、單向 Hash 函數(shù)和異或運(yùn)算生成和更新密鑰，計(jì)算都在簇頭上進(jìn)行，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)僅在需要生成會(huì)話(huà)密鑰時(shí)由一方進(jìn)行異或運(yùn)算;簇頭的私鑰由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)生成，簇頭僅在需要生成會(huì)話(huà)密鑰時(shí)由一方進(jìn)行運(yùn)算。因此，與傳統(tǒng)密鑰管理方案相比計(jì)算量更少、計(jì)算復(fù)雜度更低。

　　三、水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒踩芯?/p>

　　現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢源笾路譃槿箢?lèi)：集中式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜突旌鲜骄W(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?.集中式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌涸诩惺骄W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)都直接與中心節(jié)點(diǎn)通信并由該中心節(jié)點(diǎn)向目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，并且所有節(jié)點(diǎn)通過(guò)該中心節(jié)點(diǎn)接入骨干網(wǎng)。中心化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂型負(fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由簡(jiǎn)單，便于集中管理的優(yōu)點(diǎn)。2.分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌悍植际骄W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵妇W(wǎng)絡(luò)中不存在中心節(jié)點(diǎn)即所有節(jié)點(diǎn)具有平等的權(quán)限，數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)多跳到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)，可以覆蓋較大的區(qū)域。不同于陸地?zé)o中心完全分布式無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)需要一個(gè)或多個(gè)水面節(jié)點(diǎn)作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接入水上無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。因此，完全分布式網(wǎng)絡(luò)不能完全滿(mǎn)足于水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的需求。

　　四、水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層安全協(xié)議研究

　　為了提出了一種基于簇結(jié)構(gòu)的安全MAC協(xié)議(Cluster Based Secure MAC，CBS-MAC)，在簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)間和簇頭節(jié)點(diǎn)間采用不同的MAC協(xié)議，并在這些協(xié)議的基礎(chǔ)上引入了安全機(jī)制，保證了MAC協(xié)議的安全性。

　　1.水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中，MAC 協(xié)議決定水聲信道的使用方式和節(jié)點(diǎn)接入信道的方式，為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分配有限的通信資源，是數(shù)據(jù)包在信道上發(fā)送和接收的直接控制者。因此，MAC協(xié)議對(duì)水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的性能起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的水下無(wú)線(xiàn)通信MAC協(xié)議，根據(jù)對(duì)信道的訪(fǎng)問(wèn)方式可大致分為四類(lèi)：基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC協(xié)議，如 ALOHA，MACA，MACAW 等;基于調(diào)度的MAC協(xié)議，如FDMA，TDMA，CDMA 等;基于功率控制的MAC協(xié)議，如UWNA-MAC 等;混合 MAC 協(xié)議，如 TDMA/CDMA 等。

　　2.基于分簇拓?fù)涞陌踩玀AC協(xié)議設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議時(shí)，需要針對(duì)水聲信道和水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的特性，設(shè)計(jì)適用于特定應(yīng)用場(chǎng)景和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞腗AC協(xié)議。

　　主要考慮以下幾方面要素：(1)能量有效性;(2)高延遲和時(shí)空不確定性;(3)安全性。上述要素并不是孤立的，相互間存在一定的關(guān)系甚至有些是矛盾的，不可能達(dá)到最優(yōu)。對(duì)于面向具體應(yīng)用的水下無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)而言，設(shè)計(jì)出一種可以滿(mǎn)足各方面要求的通用MAC協(xié)議是不現(xiàn)實(shí)的，需要針對(duì)特定的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，采用相對(duì)最優(yōu)的方式，權(quán)衡各要素，設(shè)計(jì)出合理高效的MAC協(xié)議。

　　五、結(jié)語(yǔ)

　　綜上，本文分析研究了現(xiàn)有水下無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及其存在的安全隱患，并對(duì)現(xiàn)有的水下安全技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，對(duì)各種攻擊和安全威脅進(jìn)行了研究，分析了各種攻擊的特點(diǎn)及防御技術(shù)。設(shè)計(jì)具有低成本、高能效、高可靠性、高安全性的水下無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)對(duì)于建立水下立體通信網(wǎng)絡(luò)、海洋環(huán)境監(jiān)控、海洋資源開(kāi)發(fā)等研究領(lǐng)域具有重要的理論意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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