借鯨魚「語言」做到水下隱蔽通信 應用前景廣闊

陸海空通信中,以海洋為典型代表的水下通信,仍是人類努力探索的通信領域。傳統解決水下隱蔽通信的方法主要有兩類,第一類方法是通過改變人造通信信號的參數,如跳頻、跳時等,使截獲概率降低,但這類方法容易被敵方偵察系統識別與分類。第二類方法是通過降低通信信號的發射功率,以增加敵方探測通信信號的難度,但功率降低大大限制通信距離,無法滿足水下遠距離隱蔽通信需求。

為破解這一難題,天大科研團隊首次提出利用抹香鯨原始叫聲作為通信信息載波,模擬抹香鯨原始叫聲串構造生化通信信號串,以生化偽裝策略做到水下通信信息隱蔽傳輸。科研人員基於自相關、互相關和相關性閾值等約束條件,從摘取出的叫聲脈沖庫裡篩選出了大量滿足時延差通信編碼要求的叫聲脈沖,並根據抹香鯨叫聲串的規律,發展出了一種跳組差分時延差通信編解碼方法。

被構造的生化通信串具有非常強的偽裝誘騙性能,從而能做到信息高度隱蔽傳輸。同時,由於通過偽裝而不是通過降低通信波的發射功率來做到隱蔽,通信波不怕被敵方探測和截獲到。

該項技術成果的有效性和偽裝隱蔽性分別通過湖試測試和神經網路信號分類器測試,得到了很好的驗證。