随着云计算、物联网、多媒体技术的飞速发展,人们在音频、视频等传统多媒体业务方面获得满足的同时,开始追求触觉感官体验。融合音频、视频和触觉信息的多模态业务已被广泛认为是超五代移动通信系统时代（B5G）的杀手级应用之一,为此,跨模态通信技术应运而生。但是,在跨模态通信过程中,会存在诸多难题。第一,多模态数据在通信及传输过程中,可能会遇到无线信道噪声污染、数据丢失等问题,从而严重影响跨模态通信质量;第二,与传统的在无线信道中直接传输图像而不是特征的传输方案不同,在跨模态通信过程中可能会遇到因无线信道带宽有限,从而限制传输高度压缩图像的问题;第三,多模态数据在传输过程中可能会遇到数据隐私泄露导致的信息安全问题,进而使得跨模态通信的安全性受到威胁。基于此,在本文中研究了面向跨模态通信的信息恢复方法关键技术,论文的研究工作主要体现在以下三个方面:第一,本文研究了面向跨模态通信的基于无线边缘端的信息恢复方法。首先,提出了一种基于无线边缘端的面向信息恢复的跨模态通信系统框架,将在发送端采集到的音频、视频、触觉数据进行图像化预处理,并在伴有无线噪声的信道中进行传输,利用在接收端边缘节点处已有数据库中检索到的数据实现信息恢复。然后,设计了一种针对音频、视频、触觉流的跨模态检索方法,将不同模态的异构语义进行语义关联,并采用检索的方式实现信息恢复。最后,在公开的材质表面多模态数据集和实际跨模态通信平台采集的数据上进行实验,实验结果表明,该方法相对于传统机器学习和深度学习方法的信息恢复效果较好。第二,本文研究了面向跨模态通信的基于联合信源信道编码的信息恢复方法。首先,提出了一种基于联合信源信道编码的面向信息恢复的跨模态通信系统框架,将在发送端采集到的音频、视频、触觉数据进行图像化预处理后编码传输,经过信道后再进行解码,利用接收端边缘节点处已有数据库中检索到的数据实现信息恢复。然后,设计了一种针对音频、视频、触觉流的联合信源信道编码的跨模态检索方法,将不同模态的异构语义进行语义关联,并采用检索的方式实现信息恢复。最后,在公开的材质表面多模态数据集和实际跨模态通信平台采集的数据上进行实验,实验结果表明,该方法相对于基于无线边缘端方法的信息恢复效果较好。第三,本文研究了面向跨模态通信的基于超混沌伪随机序列的加密域信息恢复方法。首先,提出了一种加密域下的面向信息恢复的跨模态通信系统框架,将在发送端采集到的音频、视频、触觉数据进行图像化预处理后加密处理,将密文信息在信道中传输,利用接收端边缘节点处已有数据库中检索到的密文数据,并在接收端边缘节点处进行解密,实现信息恢复。然后,设计了具体的加密、解密过程以及加密域下的跨模态检索方法,在不同模态密文数据的异构语义之间建立语义关联,并采用检索的方式实现信息恢复。最后,在对公开的材质表面多模态数据集和实际跨模态通信平台采集的数据加密后的密文数据上进行实验,实验结果表明,该方法相对于传统的超混沌伪随机序列图像加密方法的信息恢复效果较好。