【正文】 密后發(fā)送出去 ； 接收方在收到密文后，用解密密鑰將密文解密，恢復(fù)為明文。 常用的密碼體制有常規(guī)密鑰密碼體制和公開(kāi)密鑰密碼體制。所謂常規(guī)密鑰密碼體制，即加密密鑰與解密密鑰是相同的密碼體制。 RSA 屬于公開(kāi)密鑰密碼體制。 常規(guī)密鑰密碼體制， 是指 加密密鑰與解密密鑰是相同的 加密體制 。在這種體制中，PK 是公開(kāi)信息，用作加密密鑰，而 SK 需要由用戶自己保密，用作解密密鑰。雖然 SK 與 PK 是成對(duì)出現(xiàn)，但卻不能根據(jù) PK 計(jì)算出 SK。 加密密鑰不能用來(lái)解密，加密和解密的運(yùn)算可以對(duì)調(diào) 。在接收端，輸入數(shù)據(jù)為 18 位的附加 HEC的包頭數(shù)據(jù)。 (CRC) 編碼： 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 5 圖 13 循環(huán)冗余校驗(yàn)編碼圖 ?校驗(yàn)結(jié)果：正確 圖 14 循環(huán)冗余結(jié)果校驗(yàn)圖 分析：輸入數(shù)據(jù)為 80 位的有效載荷信息（低位先入）；輸出為有效載荷（ 80 位，低位先出） + CRC碼（ 16位，低位先出）。若 16 位寄存器的結(jié)果值全為 0，則說(shuō)明有效載荷信息傳輸正確；反之說(shuō)明有效載荷信息傳輸錯(cuò)誤，需重傳。若原數(shù)據(jù)為 abc,經(jīng)過(guò)編碼后為 aaabbbccc。 觀察當(dāng)設(shè)備處于查詢狀態(tài)、查詢掃描狀態(tài)和連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖 ① 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案： 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 7 圖 19 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案圖 1 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 123456 查詢接入碼： 0111101 跳頻個(gè)數(shù)： 70 圖 110 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案圖 2 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 1000000 查詢接入碼： 0111101 跳頻個(gè)數(shù)： 70 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 8 圖 111 查詢狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案圖 3 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 1000000 查詢接入碼： 1000000 跳頻個(gè)數(shù)： 70 ② 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 : 圖 112 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 1 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 123456 查詢接入碼： 0111101 跳頻個(gè)數(shù)： 70 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 9 圖 113 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 2 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 1000000 查詢接入碼： 0111101 跳頻個(gè)數(shù)： 70 圖 114 查詢掃描狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 3 主設(shè)備時(shí)鐘： 1000000 主設(shè)備地址： 1111111 跳頻個(gè)數(shù)： 70 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 10 ③ 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案： 圖 115 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 1 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 123456 查詢接入碼： 0111101 跳頻個(gè)數(shù)： 70 圖 116 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 2 查詢?cè)O(shè)備時(shí)鐘： 1000000 查詢接入碼： 0111101 跳頻個(gè)數(shù)： 70 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 11 圖 117 連接狀態(tài)時(shí)的跳頻圖案 3 查詢掃描設(shè)備時(shí)鐘： 1000000 查詢接入碼： 1111111 跳頻個(gè)數(shù)： 70 分析：跳頻是用一定擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行頻移鍵控調(diào)制，使載波頻率不斷地跳變，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性。跳頻圖案是跳頻通信中載波頻率變化的規(guī)律。 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 12 圖 118 常規(guī)密鑰密碼體制下的加密解密圖 －－ RSA 數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 13 圖 119 公開(kāi)密鑰密碼體制下的加密解密圖 分析： n 的二進(jìn)制形式為 111010000001，所以將明文的二進(jìn)制形式以長(zhǎng)度為 11 進(jìn)行分組，對(duì)明文的二進(jìn)制形式進(jìn)行分組后，各個(gè)分組的十進(jìn)制形式為 (高位 低位 )： 6 1664 1028 597 1257 96 922 1305 172 1397 1028 1552 1702 1349 801 1421 200 1380 對(duì)各分組分別進(jìn)行加密算法 得到各分組的密文十進(jìn)制形式 (高位 低位 )： 2187 1577 633 1100 792 2668 1924 2834 3454 1097 633 3244 3483 1476 835 315 524 977 對(duì)各分組進(jìn)行解密算法 得到各分組解密明文的十進(jìn)制形式 (高位 低位 )： 6 1664 1028 597 1257 96 922 1305 172 1397 1028 1552 1702 1349 801 1421 200 1380 解密明文的十六進(jìn)制形式為： 368080895674860735464565758098435354564363464564 七．思考題 1． 接收端的 1/3FEC碼是如何進(jìn)行糾錯(cuò)的？ 答： 1/3 FEC是將每個(gè)信息位重復(fù)三次，如果接收端發(fā)現(xiàn)三個(gè)信息位不一樣就可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)字基帶仿真實(shí)驗(yàn) 14 并且根據(jù)該信息糾錯(cuò)。但在可以允許一些錯(cuò)誤的情況下，使用 FEC會(huì)導(dǎo)致效率不必要的減小，因此對(duì)于不同的包，是否使用 FEC是靈活的。 4． 三種跳頻序列分別有無(wú)規(guī)律可循？為什么？ 答：三種跳頻序列無(wú)規(guī)律可循。由于輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸入的隨機(jī)性變化，決定了輸出為在 79 跳之間變化的一個(gè)偽隨機(jī)序列。在公開(kāi)密鑰密碼體制中，加密密鑰 PK 是公開(kāi)信息，而解密密鑰 SK是需要保密的。雖然秘密密鑰是由公開(kāi)密鑰決定的，但卻不能根據(jù) PK計(jì)算出來(lái)。 2. 了解信道利用率和最佳幀長(zhǎng)的概念。 4. 通過(guò)無(wú)線信道速率測(cè)試程序，使學(xué)生體會(huì)：無(wú)線信道兩端距離、信道上障礙物、幀長(zhǎng)對(duì)無(wú)線傳輸速率的影響。 硬件：串口連接電纜（反絞，用于連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的串 口），帶串口及 USB接口的藍(lán)牙模塊，USB電纜，串口連接電纜（不反絞），電源（串口實(shí)驗(yàn)時(shí)用）。 三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1)連續(xù) ARQ 和停止等待協(xié)議的差錯(cuò)率和幀傳送平均延時(shí)的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的 “ 仿真2” ）。 3)共享信道技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和吞吐量等參數(shù)之間的關(guān)系（點(diǎn)擊主界面圖上的 “ 仿真 3” ～“ 仿真 7” ，可選）。 設(shè)置數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，測(cè)試： 1)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接用串口電纜連接，測(cè)得實(shí)際速率 VRS232。 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 16 3)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都各自用 USB連接藍(lán)牙模塊，建立連接后測(cè)得實(shí)際速率 VUSB+BT 1)發(fā)送方選擇傳送的文件、數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)、對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進(jìn)行檢、糾錯(cuò)的信道編碼方式及容許的最大重傳次數(shù)和信道誤碼率。接收方如認(rèn)為一幀傳輸無(wú) 誤，則提交給上層應(yīng)用程序。文件傳輸后可以得到的結(jié)果有文件傳輸?shù)恼`比特率、實(shí)際傳輸?shù)臅r(shí)間、在信道上實(shí)際的流量和重傳次數(shù)。 四．實(shí)驗(yàn)要求 ，設(shè)置包的個(gè)數(shù)為 10，測(cè)試次數(shù)為 10次，取不同的包長(zhǎng)，記錄通過(guò)串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過(guò) USB口連接藍(lán)牙模塊的測(cè)試結(jié)果（包括包長(zhǎng)、數(shù)據(jù)量、花費(fèi)時(shí)間和平均速率）。分別采用 CRC 與線性糾錯(cuò)編碼方式糾錯(cuò)，記錄通過(guò)串口連接藍(lán)牙設(shè)備模塊和通過(guò) USB口連接藍(lán)牙模塊的測(cè)試結(jié)果（包括誤碼率、傳輸字節(jié)、花費(fèi)時(shí)間、重傳次數(shù)和不同比特?cái)?shù)）。 1. 停止等待協(xié)議基本原理 停止 等待協(xié)議規(guī)定發(fā)送端每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)信息后，必須停下等待接收端返回了應(yīng)答才能繼續(xù)操作下去。 2. 連續(xù) ARQ 協(xié)議基本原理 連續(xù) ARQ 協(xié)議每發(fā)送 完一幀數(shù)據(jù)之后，不是停下來(lái)等待對(duì)方的應(yīng)答，而是繼續(xù)再發(fā)送若干幀，這樣可以有效地利用等待時(shí)間，提高整個(gè)通信過(guò)程的吞吐量。 六．實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1. 性能仿真 圖 21 連續(xù) ARQ和停止等待協(xié)議的比較圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 18 圖 22 信道利用率和幀長(zhǎng)的關(guān)系 圖 23 非堅(jiān)持 CSMA在不同延時(shí)下吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 19 圖 24 等待 CSMA在時(shí)延不同時(shí)吞吐 量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖 圖 25 CSMA/CD 在時(shí)延不同時(shí)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 20 圖 26 時(shí)延相同時(shí)，不同接入技術(shù)的吞吐量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載關(guān)系仿真圖 圖 27 歸一化傳播時(shí)延和站點(diǎn)對(duì)信道利用率的影響仿真圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 21 （點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信）： 圖 28 幀長(zhǎng)為 1字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 圖 29 幀長(zhǎng)為 100字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 22 圖 210 幀長(zhǎng)為 300字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 圖 211 幀長(zhǎng)為 600字節(jié)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率圖 分析： 設(shè)置數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度，測(cè)試包的個(gè)數(shù)為 10；測(cè)試次數(shù)為 10 次。 ： ① CRC差錯(cuò)控制編碼時(shí)： 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 23 圖 212 誤碼率為 幀長(zhǎng)為 300 字 節(jié)；誤碼率為： 時(shí)，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為 79563ms，數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)為1。 ② 線性分組碼差錯(cuò)控制編碼時(shí)： 圖 214 誤碼率為 幀長(zhǎng)為 300 字節(jié)；誤碼率為： 。 通信傳輸有效性和可靠性分析實(shí)驗(yàn) 25 圖 215 誤碼率為 幀長(zhǎng)為 300 字節(jié)；誤碼率為： ，結(jié)果為：花費(fèi)時(shí)間為 113906ms，重傳次數(shù)為 0。 分析：在相同的條件下，傳輸