星地链路加密影响仿真分析

星地链路加密通信是卫星通信系统安全防护的重要内容，在军事和商业中都有明确的需求，而安全技术对星地链路传输过程的影响分析则是卫星系统设计中必须考虑的问题，本文就是针对星地链路通信加密的影响问题进行研究。本文通过对星地链路安全威胁和安全通信需求的分析，建立了星地链路加密通信过程系统模型和丢包模型，分析了加密对数据误比特数和丢包率的影响，并利用仿真验证了分析结果的正确性。本文的主要成果如下： （1）建立了星地链路加密通信过程系统模型。通过分析星地链路的安全威胁和安全需求，为星地链路选择了合适的安全实施层次和密码方案，在此基础上建立了星地链路安全通信过程系统模型，该模型可以很好地描述星地链路加密通信过程，模拟加密、编码、交织、调制和加性噪声干扰等功能。 （2）总结了密文反馈模式下加密通信信道模型误比特数和丢包率的变化规律，预测了交织RS编码信道丢包率存在上限值。通过分析CCSDS传送帧模型和星地链路丢包策略，建立了星地链路丢包事件模型，并以密文反馈模式为例，分析了密文反馈模式下错误传播的特点与加密通信信道模型误比特数和丢包率的变化规律。分析表明，加密会使星地链路数据误比特数增加2个数量级；不同信道模型下，加密对丢包率的影响不同，且在交织RS编码信道下，丢包率存在上限值。 （3）仿真实现了星地链路加密通信过程，验证了加密影响分析结果的正确性。利用模块化建模方法建立了星地链路仿真模型，并仿真实现了该模型，通过仿真试验，对加密通信信道的误比特数和丢包率进行了测试，测试数据分析结果表明，密文反馈模式下交织RS编码加密通信信道丢包率确实存在上限值，上限值接近错误帧率，从而验证了预测结果的正确性。