CCSDS链路层协议识别技术研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xytw895
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随着航空航天技术不断发展,空间通讯协议规范种类日益增多,不同国家不同项目所选用的通信协议通常有或大或小的差异。在合作项目中,对通信协议理解上的差异或者使用的协议规范版本不同造成的数据标准不统一,往往会造成通信障碍,是导致数据系统兼容性、接口一致性差的关键原因。而在军事对抗领域,截获数据之后获取情报的关键是对数据进行正确的处理,因此识别物理层数据所采用的调制技术,链路层数据采用的编码技术以及应用层数据采用的加密技术是对抗问题的研究热点。目前,协议识别研究对象主要集中在物理层的信号识别、电子对抗和应用层的密码破译、信息对抗,对链路层识别技术的研究较少。   空间链路层位于物理层和应用层之间,链路层数据标准的规范可以有效消除通信障碍,从而缩短任务周期,提高效费比。另一方面,突破链路层协议识别技术,可以为更深层次的信息挖掘和应用奠定基础。本课题通过对协议特征的提取、规则库的建立以及规则识别算法的研究,建立协议识别系统。以CCSDS空间链路层协议为应用案例,研究识别效率、识别概率与误码率的影响关系,为合作目标数据标准化检测以及非合作目标的协议识别技术奠定基础。   为了实现CCSDS链路层数据的识别,首先对CCSDS链路层包含的TM/TC/AOS空间数据链路协议以及TM/TC/AOS同步和信道编码协议进行学习,研究同步和信道编码子层包含的数学原理,了解CCSDS推荐的应用方法。其次,对协议特征进行提取,区分TM/TC/AOS协议的特征规则,设计判别TM/TC/AOS数据的识别流程。再次,研究识别特征规则所需的识别算法,比较各种识别算法的优缺点选取适用于CCSDS识别系统的识别算法,并对算法可行性和效率进行测试。最后,在各模块识别算法可行的基础上,采用matlab和C语言工具,建立识别系统,对识别系统进行仿真分析和测试。   课题研究过程中,通过调研数据同步识别算法以及信道编码识别算法,比较了现有识别算法的优势和劣势,根据CCSDS链路层同步和信道编码的特点,选用适用于CCSDS链路协议的识别方法或者通过改进现有识别算法来获得更好的效率。最终实现了TM、AOS链路的同步字匹配、卷积编码识别、解扰和RS编码识别功能,以及TC链路的起始序列匹配和解扰功能,达到了判别数据是否为CCSDS链路层数据以及具体使用了何种同步和信道编码协议的目的,对我国探索空间链路协议盲识别技术有一定的借鉴意义。  
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