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本书针对比特流分析难题，系统介绍了比特流分析所面临的问题，讨论了解决比特流分析问题的各种方法。除介绍比特流相关知识外，围绕比特流分析主题，重点介绍了具体的比特流分析方法，包括比特流获取方法、信道编码(纠错码、交织、扰码)容错分析方法、信源编码分析方法、协议分析方法(已知协议和未知协议)及TCP/IP网络协议分析方法。

目    录

第1章  历史中的比特	1
1.1  比特史前通信	1
1.2  比特的由来	2
1.3  比特的载体	4
1.3.1  短波通信系统	5
1.3.2  超短波通信系统	10
1.3.3  卫星通信系统	14
1.4  比特的运行	18
1.4.1  通信协议	18
1.4.2  协议的层次模型	19
1.4.3  信令协议与业务协议	23
1.4.4  标准化组织	24
1.5  正在消逝的比特	26
1.6  本章小结	28
本章参考文献	28
第2章  比特流获取	29
2.1  硬件平台基础	29
2.2  调制是什么	31
2.3  软判决应用	33
2.3.1  解调软判决	34
2.3.2  基于软判决的编码识别探索	39
2.3.3  联合解调解码	42
2.4  比特流分析什么	45
2.5  国内外发展状况	49
2.6  比特流校正	54
2.6.1  收非所发是普遍现象	54
2.6.2  相位模糊与频谱反转	58
2.6.3  差分比特流的恢复	60
2.6.4  无差分模糊比特流的恢复	66
2.7  本章小结	70
本章参考文献	70
第3章  纠错码分析	73
3.1  卷积码分析	73
3.1.1  反校验法分析生成矩阵	74
3.1.2  生成多项式求解	79
3.1.3  优化算法应用	82
3.2  BCH码分析	87
3.2.1  基于码根的容错分析法	87
3.2.2  基于求解公因式的容错分析法	92
3.2.3  改进的线性矩阵分析法	95
3.3  RS码分析	98
3.3.1  RS码容错分析	98
3.3.2  本原多项式求法	103
3.3.3  删除RS码分析	105
3.4  信息校验码分析	110
3.4.1  信息校验码	110
3.4.2  Fletcher码分析	112
3.4.3  CRC码分析	114
3.5  Turbo 码容错分析	117
3.6  TPC码分析	122
3.6.1  TPC码介绍	122
3.6.2  TPC码参数分析	124
3.7  快速识别方法	127
3.7.1  LDPC码特征分析	127
3.7.2  双二元Turbo码特征分析	130
3.8  本章小结	135
本章参考文献	136
第4章  交织分析	138
4.1  容错分析方法	138
4.1.1  Gauss-Jordan消元法	138
4.1.2  校验矩阵分析	142
4.2  交织类型分析	145
4.3  分组码的分组交织分析	149
4.4  卷积码的分组交织分析	157
4.5  基于帧同步特征的卷积交织分析	164
4.6  专用交织介绍	168
4.7  本章小结	173
本章参考文献	173
 
第5章  扰码分析	175
5.1  扰码分析方法	175
5.1.1  基于重码统计的扰码级数分析	175
5.1.2  基于统计不平衡性的多项式识别	178
5.1.3  同步扰码初态分析	184
5.2  基于软信息的扰码分析	186
5.3  本原多项式	189
5.4  扰码综合分析	191
5.4.1  扰码的相关性	192
5.4.2  基于同步扰码抵消的编码数据获取	195
5.4.3  卷积码后的同步扰码分析	196
5.5  本章小结	197
本章参考文献	198
第6章  信源编码分析	199
6.1  随机性分析	199
6.2  信源编码介绍	201
6.3  传真编码分析	204
6.4  语音编码分析	207
6.5  字符编码分析	212
6.6  文件类型分析	214
6.7  纠错译码技术	225
6.8  本章小结	227
本章参考文献	227
第7章  协议分析方法	229
7.1  帧结构分析	230
7.2  协议特征码获取	236
7.3  典型链路层协议	238
7.3.1  HDLC协议和PPP协议	238
7.3.2  GFP协议	244
7.3.3  GSE协议	248
7.4  已知协议分析	252
7.4.1  协议类型识别	252
7.4.2  模式串匹配	255
7.4.3  ASN.1编码	258
7.4.4  优化算法在协议匹配中的应用	260
7.5  未知协议分析	262
7.6  本章小结	266
本章参考文献	267
 
第8章  网络协议分析	269
8.1  大行其道的TCP/IP	270
8.1.1  TCP/IP的成功	270
8.1.2  TCP/IP的无线通信应用	272
8.2  网络包获取及分析	274
8.2.1  IP包搜索	274
8.2.2  网络协议分析工具	279
8.3  典型网络协议	283
8.3.1  链路层协议	284
8.3.2  MPLS（2.5层）协议	287
8.3.3  网络层协议	288
8.3.4  传输层协议	301
8.3.5  应用层协议	307
8.3.6  网络协议识别研究	322
8.4  网络协议报文压缩	325
8.5  VoIP协议及分析	329
8.5.1  H.323与SIP之争	329
8.5.2  SIP协议介绍	330
8.5.3  SIP业务分析	348
8.6  FTP数传协议分析	353
8.6.1  FTP协议介绍	354
8.6.2  FTP业务分析	360
8.7  网络协议融合研究	362
8.8  网电空间简介	366
8.9  本章小结	368
本章参考文献	368

前    言
自前作《信道编码及其识别分析》出版以来，八年时光，一晃而过。这八年来，国内在比特流分析方面取得了不少进步，但仍然不成体系，与实际应用的结合还不够紧密。而我也人为物役，在时光的如轮流转中常感可为之事甚多，多有浮生虚度之感。
考虑到比特流分析的门槛较高，自己也一直都是在摸索中曲折前进，而且教训多于经验。渐渐地产生了一种想法，也可算是本书的写作初心吧，那就是系统总结一下比特流分析的基本流程。将作者多年来的一些学习、研究成果和信号分析经验不嫌自敝地分享出来，以期自成一家之言。本着承前启后，重在反映比特流分析全貌的初衷，按照条理清楚易懂、算法实用好用、举例深入浅出的原则，全书尽量做到有技术、有思想、有文化，以介绍比特流分析常用方法为主，用作新人初入此门时的参考。如果有人能借此发现自己在比特流分析方面的研究兴趣，并且有志在此领域长期深耕，那真是善莫大焉，作者也有幸成就善知识之功了。
本书是前作内容的进一步深化拓展，既是作者研究经验的总结，同时也是对比特流分析深化研究的提高再出发！适用于对比特流分析感兴趣，特别是想了解比特流分析全貌的研究人员，便于初学者快速入门。全书默认读者已经掌握一定通信方面的相关知识，重在贯穿比特流分析全流程，各章节对比特流分析中所涉及的通信知识和基础理论大都一提而过，语焉不详，有些结论更是直接引用，具体可参见一般的通信类教材。
全书紧扣比特流分析主题，共八章，各章内容如下：
第1章以历史的视角来考察比特的过去、现在和未来，介绍了一些无线数字通信中的常见比特载体：短波通信系统、超短波通信系统及卫星通信系统，引出了约束比特行为的通信协议，对书中用到的一些通信协议知识也进行了相关介绍。
第2章讨论比特流分析的数据来源问题，重点介绍比特流的获取及解调数据的星座映射和相位模糊处理方法。考虑到全书分析对象为解调硬判决0、1比特数据，本章对解调软判决数据在信号分析中的应用也进行了相应介绍。
第3章在前作基础上重点讨论纠错码的容错分析问题，以卷积码、BCH码、RS码（含删除RS码）、校验码、Turbo码、TPC码为分析对象，介绍了多种实用的容错分析方法。同时以LDPC码和双二元Turbo码为例，从分析对象的综合特征入手，介绍了一些较为实用的纠错码参数快速识别方法。
第4章主要讨论了比特流分析中的交织容错分析问题，以分组交织和卷积交织为分析对象，讨论了交织前纠错码参数及交织置换关系的实用分析方法，同时介绍了交织分析中的多解问题。针对交织分析难题，介绍了一些专用交织方式，并给出了识别特征。
第5章介绍了多种扰码多项式和同步扰码初态的分析方法，分析了识别性能。根据扰码与纠错码相对位置的不同，在基于不平衡性分析方法受限的情况下，讨论了一些基于纠错码特征的扰码综合分析方法。
第6章介绍了多种信源编码的分析方法，重点讨论了语音、字符、文件等典型信源编码的比特流结构特征和比特流逻辑特征。本章在信源分析方面仅仅是开了一个头，更多的信源编码分析方法或带有一定通用性的分析方法还有待进一步深入研究。 
第7章从协议分析中最常见的帧结构分析入手，介绍了已知协议和未知协议的分析方法，说明了协议分析的步骤和方法，针对未知协议分析中的语义分析和时序分析难题，提出了一些可供借鉴的分析思路。
第8章专门介绍已成事实标准的TCP/IP网络协议，在介绍典型网络协议（包括报文压缩协议）的同时分析了识别特征，以VoIP协议和FTP协议中业务数据的恢复为例，说明了网络业务数据的组包和具体业务的恢复方法，此外本章还介绍了需要深入研究的网络协议融合，以及正在飞速发展中的网电空间。
为说明具体的比特流分析方法，全书列举了大量通过仿真验证的实例。
本书由张永光统筹并负责主要部分撰写，翟绪论负责第1.3节、2.3.1节、5.1节、5.2节、7.3.2节和8.2.1节撰写，陈艳、张卫锋、贾璐提供部分素材。在这里，对多年来一直给予作者关心、指导的杨小牛和楼才义两位前辈致以真诚的谢意，同时也对唐卓和王李军两位同志对作者工作的认可与支持深表感谢，此外还要特别感谢多年来陈仕川、李新付、章军、李梦冰等同志给予的帮助。他们不仅是作者一起工作的同事，还是多年来帮忙解决问题的朋友，本书的出版也是大家同进步、共成长的结果，见证了大家的共同奋斗足迹。
本书注重比特流分析的前后逻辑关联性，可作为行业入门书使用，限于篇幅和作者水平，书中一定还有不少问题没有说深讲透，有机会希望能多听到批评和指正的声音。嘤其鸣矣，求其友声，如果真的有好苗子通过本书能有所裨益的话，也不枉作者忙中挤忙夙兴夜寐大费周章地写作本书，也算是为国育才了。
最后说一点作者的期望。多年来作者一直难以释怀的是，故园目前只是一群老人和留守儿童的乡村，虽然到处也在竖高楼、修新路，但终究见不到儿时印象中劳作年轻人的那种奔头，这样的土地其实是没有生机可言的。我们的事业需要不断有新同志来继承和开拓，非常希望大家能沉下心来，以铺路石般的踏实将我们的事业往良性方向一步一步向前推，惟有踏实最给人希望，仅靠一时的喧嚣解决不了任何问题。


张永光    
2017年初秋

电子通信，信息安全

张永光，研究员级高工，中国电科集团高级专家，主持或参与过多项预研、型号攻关课题。在信道编码分析、协议分析及信息分析方面开展了大量创新性研究工作。

全书紧扣比特流分析主题，重在贯穿比特流分析全流程，反映比特流分析全貌。全面、系统地介绍了比特流分析所面临的问题，讨论了解决比特流分析问题的各种方法。除适当介绍比特流相关知识外，重点讨论了具体的比特流分析方法，包括比特流获取、信道编码（纠错码、交织、扰码）容错分析、信源编码分析、协议分析（已知协议和未知协议）及网络协议分析等内容。__eol__本书适用于对比特流分析感兴趣，特别是想了解比特流分析具体方法的相关人员，便于初学者快速入门。适合通信、计算机等领域中从事比特流分析相关工作的研究人员，不仅是广大通信侦察、通信电子战、网络对抗研究者及相关工程技术人员一本难得的参考书，而且也可作为初学者学习比特流分析的入门参考书，同时本书对从事通信研究的技术人员也有重要参考价值。

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