【摘要】：當(dāng)前,隨著短波通信技術(shù)的進(jìn)步,短波通信在軍事通信和民用通信領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。本文研究課題來源于“短波選頻與建鏈系統(tǒng)研究”科研課題,該課題主要設(shè)計(jì)和研制新型、穩(wěn)定、快速的頻率選擇與鏈路建立的短波通信系統(tǒng)。本文主要根據(jù)短波選頻與建鏈系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)與安全需求,著重研究系統(tǒng)中通信控制硬件平臺(tái)與系統(tǒng)安全加密方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),所取得的主要研究成果為:1.對(duì)短波選頻與建鏈系統(tǒng)進(jìn)行了研究。針對(duì)短波選頻與建鏈系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求和目標(biāo),研究了系統(tǒng)的總體方案;根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能需求,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)整體硬件架構(gòu)和通信控制板的硬件結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)安全加密方案。2.對(duì)短波通信控制硬件平臺(tái)進(jìn)行了研究。分析了Cortex-M4嵌入式系統(tǒng)和TM4C129X微處理器特點(diǎn)及其運(yùn)用范圍,設(shè)計(jì)了基于TM4C129X微處理器的通信控制板,詳細(xì)講述了通信控制板主要功能模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),包含控制板中關(guān)鍵元器件的選型原則和外圍模塊的設(shè)計(jì)過程。說明了關(guān)于通信控制板硬件PCB設(shè)計(jì)、調(diào)試以及實(shí)現(xiàn)的情況,通過驗(yàn)證調(diào)試表明了短波通信控制硬件平臺(tái)可以滿足系統(tǒng)預(yù)期目標(biāo)與需求。3.對(duì)嵌入式系統(tǒng)加密方案進(jìn)行了研究。針對(duì)本文項(xiàng)目的安全需求,分析了嵌入式系統(tǒng)常見的各類安全危險(xiǎn)與各類攻擊破解方法,研究了傳統(tǒng)的系統(tǒng)安全加密驗(yàn)證機(jī)制,然后提出了ARM與FPGA進(jìn)行雙向驗(yàn)證機(jī)制的嵌入式系統(tǒng)安全加密方案,包括通信接口電路的設(shè)計(jì)以及方案中關(guān)鍵算法的選擇,介紹了關(guān)于FPGA-A3P060芯片的特點(diǎn)以及FPGA的開發(fā)流程,最后給出了系統(tǒng)安全加密方案中所用到的關(guān)鍵算法的實(shí)現(xiàn)。
[Abstract]:At present, with the development of shortwave communication technology, shortwave communication plays a more and more important role in military communication and civil communication. The research topic of this paper comes from the research topic of "short-wave frequency selection and chain-building system research", which mainly designs and develops a new, stable and fast frequency selection and link-building shortwave communication system. According to the system target and security requirement of short wave frequency selection and chain building system, this paper focuses on the design and implementation of communication control hardware platform and system security encryption scheme in the system. The main research results are as follows: 1. The short wave frequency selection and chain building system is studied. Aiming at the design requirements and objectives of short-wave frequency selection and chain-building system, the overall scheme of the system is studied. According to the design objectives and functional requirements of the system, the overall hardware architecture of the system, the hardware structure of the communication control board and the security encryption scheme of the system are designed. The hardware platform of shortwave communication control is studied. The characteristics and application range of Cortex-M4 embedded system and TM4C129X microprocessor are analyzed. The communication control board based on TM4C129X microprocessor is designed. The design and implementation of the main functional modules of communication control board are described in detail. It includes the selection principle of the key components in the control board and the design process of the peripheral module. The design, debugging and realization of hardware PCB of communication control board are described. The verification and debugging show that the hardware platform of short wave communication control can meet the expected target and requirement of the system. 3. The encryption scheme of embedded system is studied. According to the security requirements of this project, this paper analyzes all kinds of security hazards and attack cracking methods commonly used in embedded systems, and studies the traditional security encryption verification mechanism of the system. Then the security encryption scheme of embedded system based on two-way verification mechanism between ARM and FPGA is proposed, including the design of communication interface circuit and the selection of key algorithms in the scheme. The characteristics of FPGA-A3P060 chip and the development flow of FPGA are introduced. Finally, the implementation of the key algorithms used in the system security encryption scheme is given.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN918.4;TN925

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2467828