發(fā)布時(shí)間：2021-11-11 01:26

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展,戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)逐漸形成,網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗成為現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)奪取勝利的關(guān)鍵。在網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗中,節(jié)點(diǎn)攻擊是最簡(jiǎn)單有效的對(duì)抗手段。如何選擇網(wǎng)絡(luò)中最佳攻擊節(jié)點(diǎn),利用最少的攻擊資源最大限度破壞敵方通信系統(tǒng),成為網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗的研究重點(diǎn)。戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別屬于較為前沿的領(lǐng)域,目前該領(lǐng)域內(nèi)尚未取得較多的研究成果。本文從第三方的角度出發(fā),基于物理層信號(hào),從兩個(gè)方面研究關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別:一是從物理層信號(hào)中獲得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?進(jìn)而基于拓?fù)渥R(shí)別關(guān)鍵節(jié)點(diǎn);另一方面基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論,不獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?利用與環(huán)境多次交互得到反饋的物理層信號(hào),逐漸逼近關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。本文的主要工作有:（1）提出了通過(guò)獲取拓?fù)?進(jìn)而識(shí)別戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的算法。該算法首先基于輻射源個(gè)體識(shí)別,對(duì)物理層信號(hào)中的幀進(jìn)行節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí);其次基于物理層信號(hào)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)使用的MAC協(xié)議;再根據(jù)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)和MAC協(xié)議識(shí)別情況設(shè)計(jì)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法;最后基于發(fā)現(xiàn)的拓?fù)渥R(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。仿真結(jié)果表明:在能對(duì)物理層信號(hào)中的幀進(jìn)行節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)的情況下,信號(hào)信噪比大于5dB時(shí),該算法關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別結(jié)果與基于理想拓?fù)涞淖R(shí)別結(jié)果一致;為節(jié)點(diǎn)識(shí)別提供了新的解決思路。（2）設(shè)計(jì)了基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵節(jié)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

線性支持向量機(jī)原理圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文20根據(jù)圖3-3，此輻射源信號(hào)包含純?cè)肼暥魏陀行盘?hào)段。純?cè)肼暥螘r(shí)輻射源不發(fā)送信號(hào)，不體現(xiàn)任何的輻射源指紋信息，為提高網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練速度，提取的輻射源信號(hào)樣本不應(yīng)包含純?cè)肼暥�；有效信�?hào)段包括暫態(tài)特征和穩(wěn)態(tài)特征，波形邊沿體現(xiàn)其暫態(tài)特征，穩(wěn)定后的波形幅度、相位等反映其穩(wěn)態(tài)特征，提取的輻射源信號(hào)樣本應(yīng)該保證這兩方面的特征信息不損失。圖3-3采集的輻射源時(shí)域信號(hào)本文采集的輻射源信號(hào)受環(huán)境等其他因素影響較小，因此直接從信號(hào)時(shí)域中提取樣本，簡(jiǎn)單方便且能夠有效識(shí)別輻射源信號(hào)。因此針對(duì)輻射源信號(hào)，樣本集的獲取過(guò)程分為四個(gè)步驟：有效數(shù)據(jù)檢測(cè)，數(shù)據(jù)分片，添加樣本標(biāo)簽，形成樣本集。有效數(shù)據(jù)檢測(cè)是指通過(guò)能量檢測(cè)算法對(duì)有效數(shù)據(jù)段(非空白噪聲段)進(jìn)行檢測(cè)，剔除空白噪聲部分。數(shù)據(jù)分片是將信號(hào)中的有效數(shù)據(jù)段分割為等長(zhǎng)的一維信號(hào)，并將其作為樣本；樣本長(zhǎng)度與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)做等維映射，因此樣本長(zhǎng)度需要合理選取，樣本長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)算復(fù)雜度增加，樣本長(zhǎng)度過(guò)小會(huì)導(dǎo)致指紋特征信息缺失。添加樣本標(biāo)簽是指通過(guò)標(biāo)簽標(biāo)記樣本的輻射源來(lái)源。樣本集是指將4個(gè)輻射源的信號(hào)樣本混合，組成完整的樣本集。本文設(shè)置所采樣本的長(zhǎng)度為1000個(gè)采樣點(diǎn)，規(guī)定在每個(gè)有效信號(hào)幀中采集50個(gè)樣本。因此得到的各個(gè)輻射源的樣本數(shù)量以及對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽如表3-1所示。將提取信號(hào)樣本混合制作為樣本集，將樣本集合以8:1:1的比例分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集和測(cè)試集。表3-1各個(gè)輻射源的樣本數(shù)量和對(duì)應(yīng)標(biāo)簽輻射源編號(hào)采集的樣本數(shù)量對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽1841000001286043001038561001004826001000

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文28表3-6不同算法下關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別結(jié)果圖評(píng)估算法基于完整拓?fù)鋱D基于節(jié)點(diǎn)刪除DCSLCBCDSPIMCDST關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)號(hào)2,3,1433433消耗時(shí)間1.163ms3.820ms9.012s1.460s8.371s0.136s基于以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同的識(shí)別方法評(píng)估節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵程度的標(biāo)準(zhǔn)不同，識(shí)別出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)不會(huì)完全相同；若多種識(shí)別算法識(shí)別出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)相同，說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)是多個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)綜合得出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，比用單一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)更加關(guān)鍵。除此之外，度中心法(DC）由于只考慮了節(jié)點(diǎn)的一階鄰居數(shù)目，不能對(duì)關(guān)鍵度相同的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的區(qū)分，即不能精確識(shí)別到某一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；介數(shù)中心性(BC)和節(jié)點(diǎn)收縮法(IMC)計(jì)算復(fù)雜，識(shí)別速度不高，不適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大的網(wǎng)絡(luò)；半局部中心性(SLC)方法識(shí)別速度較快，雖然只考慮節(jié)點(diǎn)四階鄰居范圍內(nèi)的關(guān)系，但對(duì)小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)效果好、速度快的選擇。3.3.2AdHoc網(wǎng)絡(luò)物理層信號(hào)仿真獲取本文將利用OPNET搭建AdHoc網(wǎng)絡(luò)，獲取仿真信號(hào)的過(guò)程分為四步:（1）搭建網(wǎng)絡(luò)整體模型，確認(rèn)節(jié)點(diǎn)位置分布以及移動(dòng)特性；（2）設(shè)置節(jié)點(diǎn)模型，確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、通信協(xié)議及物理層數(shù)據(jù)傳輸特性；（3）設(shè)置節(jié)點(diǎn)模塊中的進(jìn)程模型，描述協(xié)議規(guī)定的具體規(guī)則。（4）獲取網(wǎng)絡(luò)仿真時(shí)序數(shù)據(jù)，向其中添加物理層信息來(lái)模擬外部天線采集到的物理層信號(hào)。每一步的具體設(shè)計(jì)方案和工作如下：在第一步中，網(wǎng)絡(luò)模型包括10個(gè)節(jié)點(diǎn)，分布在300m*300m的區(qū)域，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信號(hào)傳輸距離為50m。本文網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置為準(zhǔn)靜態(tài)拓?fù)�，即�?jié)點(diǎn)短時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)不改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布模型如圖3-10所示。圖3-10網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布模型


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