认知无线网络安全频谱感知技术研究进展

频谱感知技术作为认知无线网络关键技术之一,正面临着日趋紧迫的安全威胁。开展安全频谱感知技术研究,对于完善认知无线网络技术体系具有重要意义。基于学术界对该领域的研究现状,本文对认知无线网络安全频谱感知技术进行了综述。首先对认知用户攻击行为进行了分类,并对各种不同的用户行为特征进行了解释和说明;其次,针对恶意用户不同的攻击行为,对已有成果分别进行了归纳和总结;然后对现有安全频谱感知研究存在的问题进行了分析和探讨;最后指出安全频谱感知技术的未来发展方向。

基于区块链的安全频谱感知技术研究

认知无线网络中,恶意用户的合谋攻击给频谱的安全感知带来了巨大挑战。在分析现有攻击特点的基础上,对可能存在的攻击行为进行假设分析,并引入区块链技术与现有机制有效结合,提出了一种新的基于区块链技术的安全频谱感知方法。该方法能将用户历史交互看作公开账本,实现对用户合谋攻击的有效监测。仿真实验表明该方法能提高频谱感知的安全性和准确性。

电磁频谱人工智能模型的对抗安全威胁综述

电磁频谱在现代社会中扮演着至关重要的角色,是国家战略资源,为通信、导航、科学研究和国防等领域提供关键支持。为应对电磁频谱高效管理与利用中的诸多挑战,人工智能(Artificial Intelligence, AI)技术在物理层中被广泛应用。然而,研究发现AI模型对于数据的依赖导致其在训练和测试阶段容易受到恶意攻击。为推动针对电磁频谱AI模型的攻击与防御相关研究的发展,保障AI模型的安全应用,提升电磁安全能力,对电磁频谱物理层AI模型的对抗攻击方法进行了回顾,包括在训练阶段和测试阶段的攻击原理与方法。从数据、模型以及电磁信号特性的角度回顾了对抗攻击的评测工作。展望了攻击、评测和系统研发三个具有潜力的研究方向,并做出了总结。

面向泛在频谱信息实时更新与安全传输的动态频谱分配方法

针对动态频谱管理中泛在频谱信息更新策略和安全传输要求下频谱分配效益低问题,考虑一种泛在频谱信息动态更新策略限制下动态频谱分配场景,建立应对恶意节点侦收威胁的频谱信息安全传输模型,通过优化信道和功率资源配置来实现频谱信息的安全传输,提出了一种基于频谱信息更新策略和频谱信息隐蔽传输的动态频谱分配方法.利用降元处理将复杂的非线性非严格凸优化问题分解为简单的严格凸优化问题和混合整数线性优化问题,通过差分凸优化、整数线性优化的联合运用来实现动态频谱分配的最优化.仿真结果表明,所提方法能确保异构无线网络在满足特定频谱信息最低传输要求的前提下,快速找到近似最优的频谱分配策略,获得最优的和传输速率.

多天线频谱共享CR-NOMA系统安全中断性能分析

认知无线电(CR)非正交多址接入(NOMA)网络(记为CR-NOMA)已是无线通信领域的研究热点之一。由于无线信道的开放性,使得无线网络的安全通信成为当前急需解决的问题。该文研究了频谱共享多天线CR-NOMA网络安全中断性能,首先分析了最优天线选择(OAS)方案的安全中断概率(SOP),并推导了其精确的闭合表达式。其次,分析了空时传输(STT)方案的SOP,并推导了其精确的闭合表达式。最后,对次用户两种方案的SOP渐近性能进行了分析,揭示了系统参数对SOP的影响。最后,采用Monte Carlo仿真验证了理论分析的正确性。研究发现,两种方案基站分别存在一个最优峰值发射功率,使得远距离次用户的安全中断性能最佳。仿真结果表明增大基站峰值发射功率,OAS方案的近距离次用户的SOP会始终优于STT方案,远距离次用户的SOP会劣于STT方案。

电磁频谱安全与控制

电磁频谱安全与控制直接关系到国家安全和用频系统建设,是现代指挥与控制的重要环节.介绍了电磁频谱安全与控制及其反控制等有关概念内涵,分析了电磁频谱安全与控制的发展需求,重点阐述了该领域的主要关键问题及发展动态,提出了初步的发展对策建议,为推动电磁频谱安全与控制领域的繁荣提供思路.

电磁频谱装备技术初探

从电磁频谱作战主要物质基础支撑角度出发,分析研究了电子信息装备与电磁频谱装备的异同,提出了电磁频谱装备的概念内涵和主要分类,归纳了电磁频谱装备的技术、战术特点,梳理分析了当前电磁频谱装备技术发展动态趋势,以期为电磁频谱装备技术发展和电磁频谱作战能力提升,提供理论支持和参考借鉴。

靶场电磁频谱安全分析与防御方法研究

随着美日等国不断加大对我国重点军事目标的电子情报侦察力度,靶场电磁频谱安全正受到越来越严重的电子侦察威胁。以美日电子侦察飞机和电子侦察卫星为对象,分析了其对靶场雷达装备的电子情报侦察能力和靶场辐射电磁频谱的威胁程度,针对敌方电子侦察机的特点,就靶场如何进行辐射电磁频谱的防护提出了几点建议。

一种认知无线电Ad Hoc网络零知识共享信道协议

针对认知无线电Ad Hoc网络共享信道协商过程为自私行为提供过多频谱信息的情况,提出一种满足半诚实环境安全需求的零知识共享信道协议(Zero Knowledge Shared Channel Protocol,ZKSCP),该协议使用承诺协议将频谱信息和节点身份绑定,结合同态密钥和门限机制提供安全频谱计算,阻止自私节点对非共享信道信息的窥探,保证频谱计算的正确性,此外,灵活的门限协商机制使得该协议具有可扩展性和鲁棒性,可满足半诚实环境中共享信道协商的安全需求。

一种新的分布式协作能量检测算法

针对集中式协作能量检测算法严重依赖中心节点的问题,提出了一种基于一致滤波器的完全分布式的协作能量检测算法。该算法不需要中心节点,次用户可以通过与其邻居次用户进行局域的数据交换,实现基于数据级融合的协作频谱感知。仿真结果表明,该算法比现有的集中式协作能量检测算法优越,能够实现安全的频谱感知。

天地一体化生态电磁环境的构建

提出了生态电磁环境新概念,即和谐、高效、绿色、安全电磁环境的总和,同时提出了构建天地一体生态电磁环境的基本机理、模型与方法以及需突破的关键技术。认为构建和谐、高效、绿色和安全的天地一体化生态电磁环境研究是一项关系到中国未来信息网络健康发展的重大课题,对于国家利益拓展、国防建设等具有战略意义。需要拓展研究思路,树立生态电磁环境科学发展的理念。

深入剖析无线电干扰 助力5G新基建

在当前全球数字经济全面发展的大趋势下,新基建是我国的重要发展举措。5G作为新基建的"领头羊",其作用举足轻重,是数字经济时代的基础设施。为了推动5G网络建设,消除5G无线干扰信号,必须规范频谱资源使用,保障5G无线通信安全。

航母编队电磁信号安全威胁分析

介绍了航母编队面临周边的电子侦察威胁情况,并以航母编队穿越宫古海峡为例,仿真分析了其电磁信号受到的威胁程度。仿真分析结果表明:航母编队在公海进行训练、演习等军事行动时,面临着各种侦察设备的侦察威胁。

基于FEM法的身管振动特性研究

针对火炮身管振动特性对射击精度、密集度和身管可靠性造成的影响,以及弹性模量与频率的内在关系,采用有限元(FEM)模态分析方法对此进行了研究。为了研究对比身管各阶频率下的形变情况,规划两条路径,即轴向和周向路径,然后把有限元动强度分析结果映射到两条路径上,再读取两条路径上的数据。通过对各阶振型对火炮射击精度和密集度造成的不同影响进行研究,分析了提高射击精度的方法并通过模态试验和计算验证了对身管模态的分析结论;通过研究弹性模量与频率的关系,探讨了如何在安全频谱内提高射击稳定性。分析结果对身管和炮口装置动强度设计中合理规避共振频率以及身管试验模态分析具有参考意义。