第一篇：船微弱水壓信號測量技術(shù)研究論文

摘要:大型船舶在航海過程中會使周圍海域壓力場發(fā)生變化，壓力大小與船舶航行速率、噸位大小及氣候環(huán)境相關(guān)，水壓場測量技術(shù)是艦船動力系統(tǒng)的重要研究領(lǐng)域之一。三元陣列是測量深海領(lǐng)域船舶微弱水壓場的主流技術(shù)，通過壓力傳感器采集水壓數(shù)據(jù)，隨后進(jìn)行算法處理，得到的壓力值精確度高，且算法實(shí)時(shí)性較好，得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文分析深海船微弱水壓測量壓力，利用三元陣列技術(shù)給出船舶微弱水壓場特征值的提取方法，最后進(jìn)行仿真。

關(guān)鍵詞:三元陣列技術(shù);水壓場測量;信噪比

引言

精密制造業(yè)快速發(fā)展，船舶朝著大型化及高精度的方向發(fā)展，船舶動力系統(tǒng)是船舶制造業(yè)中最重要的設(shè)備。微弱水壓是船舶在航行過程中引起的周圍水域的壓力變化，是研制船舶動力系統(tǒng)時(shí)需要考慮的重要因素之一。因此，對深海船微弱壓力的測試成為船舶制造業(yè)的研究課題之一。同時(shí)，隨著傳感器及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于傳感器的壓力測試系統(tǒng)大量應(yīng)用在深海船微弱壓力數(shù)據(jù)采集及處理中，其中三元陣列系統(tǒng)得到了最廣范的應(yīng)用，通過不同方位的傳感器得到壓力數(shù)據(jù)的三元陣列，隨后通過數(shù)據(jù)處理得到水壓場特征值，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，算法實(shí)效性高，是現(xiàn)在船舶微弱水壓場測量的主要技術(shù)［1］。本文對船舶微弱水壓場的測量技術(shù)進(jìn)行分析，改進(jìn)傳統(tǒng)的三元陣技術(shù)使其能適應(yīng)深海領(lǐng)域的水壓場測量。

1三元陣微弱水壓測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

三元陣微弱測水壓場試系統(tǒng)包含3個(gè)水壓傳感單元，其形成一個(gè)三角區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的傳感器分布在一條直線上，通過水面上的控制器對傳感器進(jìn)行控制，獲取不同空間分布的微弱測水壓場值。水面上的控制器包括電源管理模塊、以及一些信號處理單元，包括同步、濾波、信號調(diào)制調(diào)解等［2］，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。如圖1所示，整個(gè)三元陣微弱測水壓場試系統(tǒng)主要由以下重要模塊組成:1)高靈敏度的水壓場傳感器通過合理的空間部署采集不同水位、不同方向的水壓場數(shù)據(jù)。2)水下電子艙控制水壓場傳感器開關(guān)，傳感器將采集數(shù)據(jù)上傳至水下電子艙，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)信號初步處理，并將結(jié)果通過傳輸電纜上傳至控制單元。3)水上的控制及信號處理單元水上控制及信號處理單元對接收到的水壓場傳感器進(jìn)行處理，并控制水下電子艙。

2基于三元陣列的水壓場特征值分析

利用三元陣列水壓場測試系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的目的就是為了提取其壓力特征值，使船舶動力系統(tǒng)及電子設(shè)備能夠去除水壓場信號的干擾。本文利用小波包分析方法，通過濾波船舶航行中水壓場的干擾背景，提取出其特征值。小波包提取法的步驟如下［3］:1)對水壓場按照不同的層次對信號的小波包進(jìn)行分解。2)分解后形成了不同層次的小波包集，按照給定的標(biāo)準(zhǔn)確定一個(gè)最優(yōu)值。3)小波包分析后形成了離散系數(shù)，并按照閥值對系數(shù)進(jìn)行量化。4)通過量化后的小波包離散系數(shù)及確定的最優(yōu)小波基對船舶水壓場數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，并提取出水壓場信號特征值。2.1最優(yōu)小波包基確定利用三元陣列水壓場測試系統(tǒng)采集的水壓場數(shù)據(jù)由多個(gè)不同空間屬性的小波包組成，每個(gè)包的特性不同，需要選擇一個(gè)基準(zhǔn)小波包來表示水壓場信號的特性，其選擇原則是使代價(jià)函數(shù)最小。三元陣列的小波包處在樹結(jié)構(gòu)的不同層次，本文采用搜索方法，自低向上進(jìn)行搜索［4］，圖2(a)中每個(gè)框中的數(shù)值代表其小波包代價(jià)值，子節(jié)點(diǎn)的上一層節(jié)點(diǎn)稱為母節(jié)點(diǎn)，若母節(jié)點(diǎn)衍生的2個(gè)子節(jié)點(diǎn)的代價(jià)和小于自身價(jià)值，則修改母節(jié)點(diǎn)代碼為2個(gè)子節(jié)點(diǎn)的代價(jià)和。搜索層次如圖2所示。2.2閥值的量化系數(shù)采用極小化均值對三元陣列的水壓場小波包進(jìn)行量化:(1)式中:ck為確定的最優(yōu)小波包基的分解系數(shù);n為系數(shù)的數(shù)量值;AIGMA為海上水壓場傳感器采集數(shù)據(jù)混入的噪聲均方差;ALPHA為公式的調(diào)整參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況本文取ALPHA=1.258。小波包系數(shù)確定后，需要對其標(biāo)準(zhǔn)化，首先選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)閥值，有硬閥值和軟閥值2種選擇。1)硬閥值小波包的系數(shù)與硬閥值進(jìn)行比較，若小于硬閥值則為0，否則保留原值［5］。

3算法實(shí)現(xiàn)及仿真

3.1算法實(shí)現(xiàn)上節(jié)給出了水壓場的特征值分析及小波包的系數(shù)，下面給出基于三元陣列的水壓場分析方法，本文采用自適應(yīng)濾波器對水壓場信號進(jìn)行過濾，其原理如圖3所示。如圖3中，濾波器的3個(gè)輸入X1，X2，X3對應(yīng)三元陣列水壓場測試的不同方向的水壓場數(shù)據(jù)集，自適應(yīng)濾波器中的3個(gè)向量權(quán)值為W1，W2，W3，用如下表達(dá)式表示:3.1算法實(shí)現(xiàn)對本文基于三元陣列的水壓場的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行仿真，與傳統(tǒng)的水壓場數(shù)據(jù)信號測量結(jié)果進(jìn)行對比，給出不同水柱幅度的測量誤差均方差的比較值，如表1所示。

4結(jié)語

本文研究了基于三元陣列的深海船微弱水壓場信號測量技術(shù)，重點(diǎn)給出了最優(yōu)小波包確定算法及閥值量化算法，最后對測量信號進(jìn)行了自適應(yīng)濾波處理，提高了測量數(shù)據(jù)精度。

第二篇：微弱信號檢測技術(shù)總結(jié)_哈爾濱工業(yè)大學(xué)

“微弱信號檢測技術(shù)”第二部分課程總結(jié)

一、干擾噪聲及其抑制技術(shù)

1、什么是噪聲？什么是干擾？兩者的關(guān)系

把那些不需要的電壓和電流，并在一定條件下形成危害電路正常工作的電量信號（干擾電壓和干擾電流），稱為“噪聲”，或者“干擾”。

以干擾電量為對象進(jìn)行研究時(shí)，多使用“噪聲”這個(gè)詞；

以干擾電量所造成的危害作用為對象進(jìn)行研究時(shí)，多使用“干擾”這個(gè)詞。噪聲是原因，干擾是后果。

2、主要的干擾噪聲源有哪些？

電力線噪聲、射頻噪聲、地電位差噪聲、電器設(shè)備噪聲等。

3、干擾耦合的傳輸途徑有哪些？特點(diǎn)？抑制的措施？

? 傳導(dǎo)耦合與公共阻抗耦合 ? 電源耦合 ? 電場耦合? 磁場耦合 ? 電磁輻射耦合

4、屏蔽技術(shù)

? 電場屏蔽機(jī)理 ? 電磁屏蔽機(jī)理 ? 低頻磁屏蔽機(jī)理 ? 驅(qū)動屏蔽機(jī)理 ? 多層屏蔽的原則 ? 屏蔽層上的開孔和接縫的原則

5、場傳播及其性質(zhì)

近場與遠(yuǎn)場的劃分、測試設(shè)備與干擾源的距離

6、電纜屏蔽層抑制電場耦合噪聲

有屏蔽和無屏蔽的對比分析

7、電纜屏蔽層接地抑制磁場耦合噪聲

? 通過不同位置的接地方式得到不同的抑制效果 ? 分為低頻信號、高頻信號

8、電路接地點(diǎn)選擇

? 串行單點(diǎn)接地、并行單點(diǎn)接地、混合接地 ? 主要分析地電位差影響的抑制和抵消技術(shù)

（包括單點(diǎn)接地、差動放大、平衡差動放大和保護(hù)屏蔽）

9、其它噪聲抑制技術(shù)

縱向扼流變壓器

（原理、適應(yīng)信號、對地電位差共模電壓抑制能力）

10、抗干擾方法總結(jié)

本章的總結(jié)，課本中本章的最后部分。

二、其它

1、斬波動態(tài)穩(wěn)零運(yùn)算放大器工作原理分析2、1μV直流放大器采用的技術(shù)

? 減小漂移的措施：

? 選用斬波動態(tài)穩(wěn)零運(yùn)算放大器ICL7652 ? 利用溫度補(bǔ)償技術(shù) ? 減小噪聲和干擾的措施：

? 雙重屏蔽 ? 匯流技術(shù) ? 屏蔽漏電流 ? 浮置電源的供電

? 對高靈敏度放大器的輸入頭與輸入信號線要加以妥善處理，避免因接觸電勢和溫差電勢帶來誤差。

第三篇：網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究論文.

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)研究論文

摘要:網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)是一個(gè)過程,近年來,以Internet為標(biāo)志的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展異常迅速。但I(xiàn)nternet恰似一把鋒利的雙刃劍,它在為人們帶來便利的同時(shí),也為計(jì)算機(jī)病毒和計(jì)算機(jī)犯罪提供了土壤,針對系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及數(shù)據(jù)庫等,無論是其自身的設(shè)計(jì)缺陷,還是由于人為的因素產(chǎn)生的各種安全漏洞,都可能被一些另有圖謀的黑客所利用并發(fā)起攻擊,因此建立有效的網(wǎng)絡(luò)安全防范體系就更為迫切。若要保證網(wǎng)絡(luò)安全、可靠,則必須熟知黑客網(wǎng)絡(luò)攻擊的一般過程。只有這樣方可在黒客攻擊前做好必要的防備,從而確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全和可靠。

本文從網(wǎng)絡(luò)安全、面臨威脅、病毒程序、病毒防治安全管理等幾個(gè)方面,聯(lián)合實(shí)例進(jìn)行安全技術(shù)淺析。并從幾方面講了具體的防范措施,讓讀者有全面的網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識,在對待網(wǎng)絡(luò)威脅時(shí)有充足的準(zhǔn)備。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)安全面臨威脅病毒程序病毒防治

一、網(wǎng)絡(luò)安全

由于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,整個(gè)世界經(jīng)濟(jì)正在迅速地融為一體,而整個(gè)國家猶如一部巨大的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和命脈。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟(jì)和生活的各個(gè)領(lǐng)域正在迅速普及,整個(gè)社會對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來越大。眾多的企業(yè)、組織、政府部門與機(jī)構(gòu)都在組建和發(fā)展自己的網(wǎng)絡(luò),并連接到Internet上,以充分共享、利用網(wǎng)絡(luò)的信息和資源。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動力,其地位越來越重要。伴隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,也產(chǎn)生了各種各樣的問題,其中安全問題尤為突出。了解網(wǎng)絡(luò)面臨的各種威脅,防范和消除這些威脅,實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最重要的事情。

網(wǎng)絡(luò)安全問題已成為信息時(shí)代人類共同面臨的挑戰(zhàn),國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)安全問題也日益突出。具體表現(xiàn)為:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受病毒感染和破壞的情況相當(dāng)嚴(yán)重;電腦黑客活動已形成重要威脅;信息基礎(chǔ)設(shè)施面臨網(wǎng)絡(luò)安全的挑戰(zhàn);信息系統(tǒng)在預(yù)測、反應(yīng)、防范和恢復(fù)能力方面存在許多薄弱環(huán)節(jié);網(wǎng)絡(luò)政治顛覆活動頻繁。

隨著信息化進(jìn)程的深入和互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,人們的工作、學(xué)習(xí)和生活方式正在發(fā)生巨大變化,效率大為提高,信息資源得到最大程度的共享。但必須看到,緊隨信息化發(fā)展而來的網(wǎng)絡(luò)安全問題日漸凸出,如果不很好地解決這個(gè)問題,必將阻礙信息化發(fā)展的進(jìn)程。

二、面臨威脅 1.黑客的攻擊

黑客對于大家來說,不再是一個(gè)高深莫測的人物,黑客技術(shù)逐漸被越來越多的人掌握和發(fā)展,目前,世界上有20多萬個(gè)黑客網(wǎng)站,這些站點(diǎn)都介紹一些攻擊方法和攻擊軟件的使用以及系統(tǒng)的一些漏洞,因而系統(tǒng)、站點(diǎn)遭受攻擊的可能性就變大了。尤其是現(xiàn)在還缺乏針對網(wǎng)絡(luò)犯罪卓有成效的反擊和跟蹤手段,使得黑客攻擊的隱蔽性好,“殺傷力”強(qiáng),是網(wǎng)絡(luò)安全的主要威脅。

2.管理的欠缺

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的嚴(yán)格管理是企業(yè)、機(jī)構(gòu)及用戶免受攻擊的重要措施。事實(shí)上,很多企業(yè)、機(jī)構(gòu)及用戶的網(wǎng)站或系統(tǒng)都疏于這方面的管理。據(jù)IT界企業(yè)團(tuán)體ITAA 的調(diào)查顯示,美國90%的IT企業(yè)對黑客攻擊準(zhǔn)備不足。目前,美國75%-85%的網(wǎng)站都抵擋不住黑客的攻擊,約有75%的企業(yè)網(wǎng)上信息失竊,其中25%的企業(yè)損失在25萬美元以上。

3.網(wǎng)絡(luò)的缺陷

因特網(wǎng)的共享性和開放性使網(wǎng)上信息安全存在先天不足,因?yàn)槠滟囈陨娴腡CP/IP協(xié)議簇,缺乏相應(yīng)的安全機(jī)制,而且因特網(wǎng)最初的設(shè)計(jì)考慮是該網(wǎng)不會因局部故障而影響信息的傳輸,基本沒有考慮安全問題,因此它在安全可靠、服務(wù)質(zhì)量、帶寬和方便性等方面存在著不適應(yīng)性。

4.軟件的漏洞或“后門”

隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大,系統(tǒng)中的安全漏洞或“后門”也不可避免的存在,比如我們常用的操作系統(tǒng),無論是Windows還是UNIX幾乎都存在或多或少的安全漏洞,眾多的各類服務(wù)器、瀏覽器、一些桌面軟件等等都被發(fā)現(xiàn)過存在安全隱患。大家熟悉的尼母達(dá),中國黑客等病毒都是利用微軟系統(tǒng)的漏洞給企業(yè)造成巨大損失,可以說任何一個(gè)軟件系統(tǒng)都可能會因?yàn)槌绦騿T的一個(gè)疏忽、設(shè)計(jì)中的一個(gè)缺陷等原因而存在漏洞,這也是網(wǎng)絡(luò)安全的主要威脅之一。

5.企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部

網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部用戶的誤操作,資源濫用和惡意行為防不勝防,再完善的防火墻也無法抵御來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的攻擊,也無法對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的濫用做出反應(yīng)。

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性、多變性,以及信息系統(tǒng)的脆弱性,決定了網(wǎng)絡(luò)安全威脅的客觀存在。我國日益開放并融入世界,但加強(qiáng)安全監(jiān)管和建立保護(hù)屏障不可或缺。目前我國政府、相關(guān)部門和有識之士都把網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管提到新的高度,衷心希望在不久的將來,我國信息安全工作能跟隨信息化發(fā)展,上一個(gè)新臺階。

三、計(jì)算機(jī)病毒程序及其防治

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫中存儲了大量的數(shù)據(jù)信息,尤其是當(dāng)前的電子商務(wù)行業(yè) 中,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為其存貯商業(yè)機(jī)密的常用工具。經(jīng)濟(jì)學(xué)家曾就“網(wǎng)絡(luò)與經(jīng)濟(jì)”這一話題展開研究,70%的企業(yè)都在采取網(wǎng)絡(luò)化交易模式,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)丟失后帶來的經(jīng)濟(jì)損失無可估量。

1、病毒查殺。這是當(dāng)前廣大網(wǎng)絡(luò)用戶們采取的最普遍策略,其主要借助于各種形式的防毒、殺毒軟件定期查殺,及時(shí)清掃網(wǎng)絡(luò)中存在的安全問題。考慮到病毒危害大、傳播快、感染多等特點(diǎn),對于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的攻擊危害嚴(yán)重,做好軟件升級、更新則是不可缺少的日常防范措施。

2、數(shù)據(jù)加密。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展使得數(shù)據(jù)加技術(shù)得到了更多的研究,當(dāng)前主要的加密措施有線路加密、端與端加密等,各種加密形式都具備自己獨(dú)特的運(yùn)用功能,用戶們只需結(jié)合自己的需要選擇加密措施,則能夠發(fā)揮出預(yù)期的防范效果。

3、分段處理。“分段”的本質(zhì)含義則是“分層次、分時(shí)間、分種類”而采取的安全防御策略,其最大的優(yōu)勢則是從安全隱患源頭開始對網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施防范,中心交換機(jī)具備優(yōu)越的訪問控制功能及三層交換功能,這是當(dāng)前分段技術(shù)使用的最大優(yōu)勢,可有效除去帶有病毒文件的傳播。

例如熊貓燒香病毒給我們帶來了很大的沖擊,它是一種經(jīng)過多次變種的蠕蟲病毒變種,2006年10月16日由25歲的中國湖北武漢新洲區(qū)人李俊編寫,2007年1月初肆虐網(wǎng)絡(luò),它主要通過下載的檔案傳染。對計(jì)算機(jī)程序、系統(tǒng)破壞嚴(yán)重。熊貓燒香其實(shí)是一種蠕蟲病毒的變種,而且是經(jīng)過多次變種而來的,由于中毒電腦的可執(zhí)行文件會出現(xiàn)“熊貓燒香”圖案,所以也被稱為“熊貓燒香”病毒。但原病毒只會對EXE圖標(biāo)進(jìn)行替換,并不會對系統(tǒng)本身進(jìn)行破壞。而大多數(shù)是中的病毒變種,用戶電腦中毒后可能會出現(xiàn)藍(lán)屏、頻繁重啟以及系統(tǒng)硬盤中數(shù)據(jù)文件被破壞等現(xiàn)象。同時(shí),該病毒的某些變種可以通過局域網(wǎng)進(jìn)行傳播,進(jìn)而感染局域網(wǎng)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)系統(tǒng),最終導(dǎo)致企業(yè)局域網(wǎng)癱瘓,無法正常使用,它能感染系統(tǒng)中exe,com,pif,src,html,asp等文件,它還能終止大量的反病毒軟件進(jìn)程并且會刪除擴(kuò)展名為gho的文件,該文件是一系統(tǒng)備份工具GHOST的備份文件,使用戶的系統(tǒng)備份文件丟失。被感染的用戶系統(tǒng)中所有.exe可執(zhí)行文件全部被改成熊貓舉著三根香的模樣。除了通過網(wǎng)站帶毒感染用戶之外,此病毒還會在局域網(wǎng)中傳播,在極短時(shí)間之內(nèi)就可以感染幾千臺計(jì)算機(jī),嚴(yán)重時(shí)可以導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。中毒電腦上會出現(xiàn)“熊貓燒香”圖案,所以也被稱為“熊貓燒香”病毒。中毒電腦會出現(xiàn)藍(lán)屏、頻繁重啟以及系統(tǒng)硬盤中數(shù)據(jù)文件被破壞等現(xiàn)象。病毒危害病毒會刪除擴(kuò)展名為gho的文件,使用戶無法使用ghost軟件恢復(fù)操作系統(tǒng)。“熊貓燒香”感染系統(tǒng)的.exe.com.f.src.html.asp文件,添加病毒網(wǎng)址,導(dǎo)致用戶一打開這些網(wǎng)頁文件,IE就會自動連接到指定的病毒網(wǎng)址中下載病毒。在硬盤各個(gè)分區(qū)下生成文件autorun.inf和setup.exe,可以通過U盤和移動硬盤等方式進(jìn)行傳播，并且利用Windows系統(tǒng)的自動播放功能來運(yùn)行,搜索硬盤中的.exe可執(zhí)行文件并感染,感染后的文件圖標(biāo)變成“熊貓燒香”圖案。“熊貓燒

香”還可以通過共享文件夾、系統(tǒng)弱口令等多種方式進(jìn)行傳播。該病毒會在中毒電腦中所有的網(wǎng)頁文件尾部添加病毒代碼。一些網(wǎng)站編輯人員的電腦如果被該病毒感染,上傳網(wǎng)頁到網(wǎng)站后,就會導(dǎo)致用戶瀏覽這些網(wǎng)站時(shí)也被病毒感染。

由于這些網(wǎng)站的瀏覽量非常大,致使“熊貓燒香”病毒的感染范圍非常廣,中毒企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)超過千家,其中不乏金融、稅務(wù)、能源等關(guān)系到國計(jì)民生的重要單位。總之,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全管理和維護(hù)工作不是一朝一夕的事情,而是一項(xiàng)長期的工作,要做好這項(xiàng)工作,需要我們不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)新知識,引入先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和技術(shù),確保網(wǎng)絡(luò)的高效安全運(yùn)行。

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第四篇：函數(shù)信號發(fā)生器論文

函數(shù)信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作

系別：電子工程系 專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù) 屆：XX屆 姓名：XXX 摘 要

本系統(tǒng)以ICL8038集成塊為核心器件，制作一種函數(shù)信號發(fā)生器，制作成本較低。適合學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)測量使用。ICL8038是一種具有多種波形輸出的精密振蕩集成電路，只需要個(gè)別的外部元件就能產(chǎn)生從0.001Hz～30KHz的低失真正弦波、三角波、矩形波等脈沖信號。輸出波形的頻率和占空比還可以由電流或電阻控制。另外由于該芯片具有調(diào)制信號輸入端，所以可以用來對低頻信號進(jìn)行頻率調(diào)制。

關(guān)鍵詞 ICL8038，波形，原理圖，常用接法

一、概述

在電子工程、通信工程、自動控制、遙測控制、測量儀器、儀表和計(jì)算機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)常需要用到各種各樣的信號波形發(fā)生器。隨著集成電路的迅速發(fā)展，用集成電路可很方便地構(gòu)成各種信號波形發(fā)生器。用集成電路實(shí)現(xiàn)的信號波形發(fā)生器與其它信號波形發(fā)生器相比，其波形質(zhì)量、幅度和頻率穩(wěn)定性等性能指標(biāo)，都有了很大的提高。

二、方案論證與比較

2.1·系統(tǒng)功能分析

本設(shè)計(jì)的核心問題是信號的控制問題，其中包括信號頻率、信號種類以及信號強(qiáng)度的控制。在設(shè)計(jì)的過程中，我們綜合考慮了以下三種實(shí)現(xiàn)方案：

2.2·方案論證

方案一∶采用傳統(tǒng)的直接頻率合成器。這種方法能實(shí)現(xiàn)快速頻率變換，具有低相位噪聲以及所有方法中最高的工作頻率。但由于采用大量的倍頻、分頻、混頻和濾波環(huán)節(jié)，導(dǎo)致直接頻率合成器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本高，而且容易產(chǎn)生過多的雜散分量，難以達(dá)到較高的頻譜純度。

方案二∶采用鎖相環(huán)式頻率合成器。利用鎖相環(huán)，將壓控振蕩器（VCO）的輸出頻率鎖定在所需要頻率上。這種頻率合成器具有很好的窄帶跟蹤特性，可以很好地選擇所需要頻率信號，抑制雜散分量，并且避免了量的濾波器，有利于集成化和小型化。但由于鎖相環(huán)本身是一個(gè)惰性環(huán)節(jié)，鎖定時(shí)間較長，故頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間較長。而且，由模擬方法合成的正弦波的參數(shù)，如幅度、頻率 相信都很難控制。

方案三：采用8038單片壓控函數(shù)發(fā)生器，8038可同時(shí)產(chǎn)生正弦波、方波和三角波。改變8038的調(diào)制電壓，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控調(diào)節(jié)，其振蕩范圍為0.001Hz～300KHz。

三、系統(tǒng)工作原理與分析

3.1、ICL8038的應(yīng)用

ICL8038是精密波形產(chǎn)生與壓控振蕩器，其基本特性為：可同時(shí)產(chǎn)生和輸出正弦波、三角波、鋸齒波、方波與脈沖波等波形；改變外接電阻、電容值可改變，輸出信號的頻率范圍可為0.001Hz～300KHz；正弦信號輸出失真度為1%；三角波輸出的線性度小于0.1%；占空比變化范圍為2%～98%；外接電壓可以調(diào)制或控制輸出信號的頻率和占空比（不對稱度）；頻率的溫度穩(wěn)定度（典型值）為120*10-6（ICL8038ACJD）～250*10-6（ICL8038CCPD）；對于電源，單電源（V+）：+10～+30V，雙電源（+V）（V-）：±5V～±15V。圖1-2是管腳排列圖，圖1-2是功能框圖。8038采用DIP-14PIN封裝，管腳功能如表1-1所示。

3.2、ICL8038內(nèi)部框圖介紹

函數(shù)發(fā)生器ICL8038的電路結(jié)構(gòu)如圖虛線框內(nèi)所示（圖1-1），共有五個(gè)組成部分。兩個(gè)電流源的電流分別為IS1和IS2，且IS1=I，IS2=2I；兩個(gè)電壓比較器Ⅰ和Ⅱ的閾值電壓分別為 和，它們的輸入電壓等于電容兩端的電壓uC，輸出電壓分別控制RS觸發(fā)器的S端和 端；RS觸發(fā)器的狀態(tài)輸出端Q和 用來控制開關(guān)S，實(shí)現(xiàn)對電容C的充、放電；充點(diǎn)電流Is1、Is2的大小由外接電阻決定。當(dāng)Is1=Is2時(shí)，輸出三角波，否則為矩尺波。兩個(gè)緩沖放大器用于隔離波形發(fā)生電路和負(fù)載，使三角波和矩形波輸出端的輸出電阻足夠低，以增強(qiáng)帶負(fù)載能力；三角波變正弦波電路用于獲得正弦波電壓。

3.3、內(nèi)部框圖工作原理

★當(dāng)給函數(shù)發(fā)生器ICL8038合閘通電時(shí)，電容C的電壓為0V，根據(jù)電壓比較器的電壓傳輸特性，電壓比較器Ⅰ和Ⅱ的輸出電壓均為低電平；因而RS觸發(fā)器的，輸出Q=0，；

★使開關(guān)S斷開，電流源IS1對電容充電，充電電流為

IS1=I

因充電電流是恒流，所以，電容上電壓uC隨時(shí)間的增長而線性上升。

★當(dāng)上升為VCC/3時(shí)，電壓比較器Ⅱ輸出為高電平，此時(shí)RS觸發(fā)器的，S=0時(shí)，Q和 保持原狀態(tài)不變。

★一直到上升到2VCC/3時(shí)，使電壓比較器Ⅰ的輸出電壓躍變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)RS觸發(fā)器的 時(shí)，Q=1時(shí)，導(dǎo)致開關(guān)S閉合，電容C開始放電，放電電流為IS2-IS1=I因放電電流是恒流，所以，電容上電壓uC隨時(shí)間的增長而線性下降。

起初，uC的下降雖然使RS觸發(fā)的S端從高電平躍變?yōu)榈碗娖剑漭敵霾蛔儭?/p>

★一直到uC下降到VCC/3時(shí)，使電壓比較器Ⅱ的輸出電壓躍變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)，Q=0，使得開關(guān)S斷開，電容C又開始充電，重復(fù)上述過程，周而復(fù)始，電路產(chǎn)生了自激振蕩。

由于充電電流與放電電流數(shù)值相等，因而電容上電壓為三角波，Q和 為方波，經(jīng)緩沖放大器輸出。三角波電壓通過三角波變正弦波電路輸出正弦波電壓。

結(jié)論：改變電容充放電電流，可以輸出占空比可調(diào)的矩形波和鋸齒波。但是，當(dāng)輸出不是方波時(shí)，輸出也得不到正弦波了。

3.4、方案電路工作原理（見圖1-7）

當(dāng)外接電容C可由兩個(gè)恒流源充電和放電，電壓比較器Ⅰ、Ⅱ的閥值分別為總電源電壓（指+Vcc、-VEE）的2/3和1/3。恒流源I2和I1的大小可通過外接電阻調(diào)節(jié)，但必須I2＞I1。當(dāng)觸發(fā)器的輸出為低電平時(shí)，恒流源I2斷開，恒流源I1給C充電，它的兩端電壓UC隨時(shí)間線性上升，當(dāng)達(dá)到電源電壓的確2/3時(shí)，電壓比較器I的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出由低電平變?yōu)楦唠娖剑懔髟碔2接通，由于I2＞I1（設(shè) I2=2I1），I2將加到C上進(jìn)行反充電，相當(dāng)于C由一個(gè)凈電流I放電，C兩端的電壓UC又轉(zhuǎn)為直線下降。當(dāng)它下降到電源電壓的1/3時(shí)，電壓比較器Ⅱ輸出電壓便發(fā)生跳變，使觸發(fā)器輸出為方波，經(jīng)反相緩沖器由引腳9輸出方波信號。C上的電壓UC，上升與下降時(shí)間相等（呈三角形），經(jīng)電壓跟隨器從引腳3輸出三角波信號。將三角波變?yōu)檎也ㄊ墙?jīng)過一個(gè)非線性網(wǎng)絡(luò)（正弦波變換器）而得以實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)非線性網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)三角波的兩端變?yōu)槠交恼也ǎ瑥?腳輸出。

其中K1為輸出頻段選擇波段開關(guān)，K2為輸出信號選擇開關(guān)，電位器W1為輸出頻率細(xì)調(diào)電位器，電位器W2調(diào)節(jié)方波占空比，電位器W3、W4調(diào)節(jié)正弦波的非線性失真。

圖1-1

3.5、兩個(gè)電壓比較器的電壓傳輸特性如圖1-4所示。

圖1-4

3.6、常用接法

如圖（1-2）所示為ICL8038的引腳圖，其中引腳8為頻率調(diào)節(jié)（簡稱為調(diào)頻）電壓輸入端，電路的振蕩頻率與調(diào)頻電壓成正比。引腳7輸出調(diào)頻偏置電壓，數(shù)值是引腳7與電源+VCC之差，它可作為引腳8的輸入電壓。如圖（1-5）所示為ICL8038最常見的兩種基本接法，矩形波輸出端為集電極開路形式，需外接電阻RL至+VCC。在圖(a)所示電路中，RA和RB可分別獨(dú)立調(diào)整。在圖(b)所示電路中，通過改變電位器RW滑動的位置來調(diào)整RA和RB的數(shù)值。

圖1-5

當(dāng)RA=RB時(shí)，各輸出端的波形如下圖(a)所示，矩形波的占空比為50％，因而為方波。當(dāng)RA≠RB時(shí)，矩形波不再是方波，引腳2輸出也就不再是正弦波了，圖(b)所示為矩形波占空比是15%時(shí)各輸出端的波形圖。根據(jù)ICL8038內(nèi)部電路和外接電阻可以推導(dǎo)出占空比的表達(dá)式為

故RA<2RB。

為了進(jìn)一步減小正弦波的失真度，可采用如圖（1-6）所示電路，電阻20K與電位器RW2用來確定8腳的直流電壓V8，通常取V8≥2/3Vcc。V8越高，Ia、Ib越小，輸出頻率越低，反之亦然。RW2可調(diào)節(jié)的頻率范圍為20HZ20~KHZ。V8還可以由7腳提供固定電位，此時(shí)輸出頻率f0僅有Ra、Rb及10腳電容決定，Vcc采用雙對電源供電時(shí)，輸出波形的直流電平為零，采用單對電源供電時(shí)，輸出波形的直流電平為Vcc/2。兩個(gè)100kΩ的電位器和兩個(gè)10kΩ電阻所組成的電路，調(diào)整它們可使正弦波失真度減小到0.5%。在RA和RB不變的情況下，調(diào)整RW2可使電路振蕩頻率最大值與最小值之比達(dá)到100:1。在引腳8與引腳6之間直接加輸入電壓調(diào)節(jié)振蕩頻率，最高頻率與最低頻率之差可達(dá)1000:1。

3.7、實(shí)際線路分析

可在輸出增加一塊LF35雙運(yùn)放，作為波形放大與阻抗變換，根據(jù)所選擇的電路元器件值，本電路的輸出頻率范圍約10HZ～20KHZ；幅度調(diào)節(jié)范圍：正弦波為0～12V，三角波為0～20V，方波為0～24V。若要得到更高的頻率，還可改變?nèi)龣n電容的值。

圖1-6

表 1-1 ISL8038管腳功能

管 腳 符 號 功 能

1，12 SINADJ1，SINADJ2 正弦波波形調(diào)整端。通常SINADJ1開路或接直流電壓，SINADJ2接電阻REXT到V-，用以改善正弦波波形和減小失真。SINOUT 正弦波輸出TRIOUT 三角波輸出

4，5 DFADJ1，DFADJ2 輸出信號重復(fù)頻率和占空比（或波形不對稱度）調(diào)節(jié)端。通常DFADJ1端接電阻RA到V+，DFADJ2端接RB到V+，改變阻值可調(diào)節(jié)頻率和占空比。V+ 正電源 FMBIAS 調(diào)頻工作的直流偏置電壓FMIN 調(diào)頻電壓輸入端SQOUT 方波輸出 C 外接電容到V-端，用以調(diào)節(jié)輸出信號的頻率與占空比V-負(fù)電源端或地

13，14 NC 空腳

四、制作印刷電路板

首先，按圖制作印刷電路板，注意不能有斷線和短接，然后，對照原理圖和印刷電路板的元件而進(jìn)行元件的焊接。可根據(jù)自己的習(xí)慣并遵循合理的原則，將面板上的元器件安排好，盡量使連接線長度減少，變壓器遠(yuǎn)離輸出端。再通電源進(jìn)行調(diào)試，調(diào)整分立元件振蕩電路放大元件的工作點(diǎn)，使之處于放大狀態(tài)，并滿足振幅起振條件。仔細(xì)檢查反饋條件，使之滿足正反饋條件，從而滿足相位起振條件。

制作完成后，應(yīng)對整機(jī)進(jìn)行調(diào)試。先測量電源支流電壓，確保無誤后，插上集成快，裝好連接線。可以用示波器觀察波形發(fā)出的相應(yīng)變化，幅度的大小和頻率可以通過示波器讀出。

五、系統(tǒng)測試及誤差分析

5.1、測試儀器

雙蹤示波器 YB4325(20MHz)、萬用表。

5.2、測試數(shù)據(jù)

基本波形的頻率測量結(jié)果

頻率/KHz

正弦波 預(yù)置 0.01 0.02 2 20 50 100

實(shí)測 0.0095 0.0196 2.0003 20.0038 50.00096 100.193 方波 預(yù)置 0.01 0.02 2 20 50

實(shí)測 0.095 0.0197 1.0002 2.0004 20.0038 三角波 預(yù)置 0.01 0.02 1 2 20 100

實(shí)測 0.0095 0.0196 1.0002 2.0004 20.0038 100.0191 5.3、誤差分析及改善措施

正弦波失真。調(diào)節(jié)R100K電位器RW4，可以將正弦波的失真減小到1%，若要求獲得接近0.5%失真度的正弦波時(shí)，在6腳和11腳之間接兩個(gè)100K電位器就可以了。

輸出方波不對稱，改變RW3阻值來調(diào)節(jié)頻率與占空比，可獲得占空比為50%的方波，電位器RW3與外接電容C一起決定了輸出波形的頻率，調(diào)節(jié)RW3可使波形對稱。

沒有振蕩。是10腳與11腳短接了，斷開就可以了

產(chǎn)生波形失真，有可能是電容管腳太長引起信號干擾，把管腳剪短就可以解決此問題。也有可能是因?yàn)?030功率太大發(fā)熱導(dǎo)致波形失真，加裝上散熱片就可以了。

5.4、調(diào)試結(jié)果分析

輸出正弦波不失真頻率。由于后級運(yùn)放上升速率的限制，高頻正弦波（f>70KHz）產(chǎn)生失真。輸出可實(shí)現(xiàn)0.2V步進(jìn)，峰-峰值擴(kuò)展至0～26V。

圖1-2

圖 1?7

六、結(jié)論

通過本篇論文的設(shè)計(jì)，使我們對ICL8038的工作原理有了本質(zhì)的理解，掌握了ICL8038的引腳功能、工作波形等內(nèi)部構(gòu)造及其工作原理。利用ICL8038制作出來的函數(shù)發(fā)生器具有線路簡單，調(diào)試方便，功能完備。可輸出正弦波、方波、三角波，輸出波形穩(wěn)定清晰，信號質(zhì)量好，精度高。系統(tǒng)輸出頻率范圍較寬且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

七、參考文獻(xiàn)

【1】謝自美《電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測試（第三版）》武漢：華中科技大學(xué)出版社。2000年7月

【2】楊幫文《新型集成器件家用電路》北京：電子工業(yè)出版社，2002.8

【3】第二屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽獲獎(jiǎng)作品選編。北京：北京理工大學(xué)出版社，1997.【4】李炎清《畢業(yè)論文寫作與范例》廈門：廈門大學(xué)出版社。2006.10

【5】潭博學(xué)、苗江靜《集成電路原理及應(yīng)用》北京：電子工業(yè)出版社。2003.9 【6】陳梓城《家用電子電路設(shè)計(jì)與調(diào)試》北京：中國電力出版社。2006

第五篇：ids網(wǎng)絡(luò)安全論文及技術(shù)研究

桂林大學(xué)學(xué)院

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)

題 目： IDS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用

班 級：

11級計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

學(xué) 生： 張翼 學(xué) 號：

111102111 指導(dǎo)教師： 曹龍

2013年12月33日

目 錄 入檢測技術(shù)發(fā)展歷史..........................錯(cuò)誤！未定義書簽。

1.1 什么是入侵檢測技術(shù)....................錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2 入侵檢測應(yīng)用場景......................錯(cuò)誤！未定義書簽。2 入侵檢測技術(shù)在維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的使用....錯(cuò)誤！未定義書簽。

2.1 基于網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測....................................10 2.2 關(guān)于主機(jī)的入侵檢測....................錯(cuò)誤！未定義書簽。3 入侵檢測技術(shù)存在問題........................錯(cuò)誤！未定義書簽。4 總結(jié)........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)......................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

IDS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用

摘 要

目前，互聯(lián)網(wǎng)安全面臨嚴(yán)峻的形勢。因特網(wǎng)上頻繁發(fā)生的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)入侵和計(jì)算機(jī)病毒泛濫等事多政府部門、商業(yè)和教育機(jī)構(gòu)等都受到了不同程度的侵害，甚至造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出。網(wǎng)絡(luò)入侵行為經(jīng)常發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)攻擊的方式也呈現(xiàn)出多樣性和隱蔽性的特征。很多組織致力于提出更多更強(qiáng)大的主動策略和方案來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，其中一個(gè)有效的解決途徑就是入侵檢測系統(tǒng)IDS（Intrusion Detection Systems），本文闡述了IDS的發(fā)展歷程和它的缺陷，以及其在現(xiàn)網(wǎng)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)攻擊、黑客、IDS

Abstract

Currently, Internet security is facing a grim situation.Large-scale network intrusions and computer viruses on the Internet frequent flooding and other things and more government departments, business and educational institutions are all subject to varying degrees of abuse, and even caused great economic losses.With the continuous development of Internet technology, network security issues become increasingly prominent.Network intrusion occurs frequently, the way cyber attacks also showing the diversity and hidden features.Many organizations committed to put forward more robust proactive strategies and programs to enhance the security of the network, which is an effective way to solve the intrusion detection system IDS(Intrusion Detection Systems), this paper describes the development process of IDS and its flaws, as well as its application in the current network.Keywords: network security, network attacks, hackers, IDS

第一章 入檢測技術(shù)發(fā)展歷史

1.1什么是入侵檢測技術(shù)

說到網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)，最常用的設(shè)備是防火墻。防火墻是通過預(yù)先定義規(guī)則并依據(jù)規(guī)則對訪問進(jìn)行過濾的一種設(shè)備；防火墻能利用封包的多樣屬性來進(jìn)行過濾，例如：來源 IP 地址、來源端口號、目的 IP 地址或端口號、服務(wù)類型(如 www.tmdps.cnputer Security Threat Monitoring and Surveillance》（計(jì)算機(jī)安全威脅監(jiān)控與監(jiān)視）的技術(shù)報(bào)告，第一次詳細(xì)闡述了

入侵檢測概念。他提出了一種對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和威脅的分類方法，并將威脅分為外部滲透、內(nèi)部滲透和不法行為三種，還提出了利用審計(jì)跟蹤數(shù)據(jù)監(jiān)視入侵活動的思想。這份報(bào)告被公認(rèn)為是入侵檢測的開山之作。

第二階段：模型發(fā)展。從1984年到1986年，喬治敦大學(xué)的Dorothy Denning和SRI/CSL的Peter Neumann研究出了一個(gè)實(shí)時(shí)入侵檢測系統(tǒng)模型，取名為IDES（入侵檢測專家系統(tǒng)）。該模型由六個(gè)部分組成：主題、對象、審計(jì)記錄、輪廓特征、異常記錄、活動規(guī)則，如圖3所示。它獨(dú)立于特定的系統(tǒng)平臺、應(yīng)用環(huán)境、系統(tǒng)弱點(diǎn)以及入侵類型，為構(gòu)建入侵檢測系統(tǒng)提供了一個(gè)通用的框架。1988年，SRI/CSL的Teresa Lunt等人改進(jìn)了Denning的入侵檢測模型，并開發(fā)出了IDES。該系統(tǒng)包括一個(gè)異常檢測器和一個(gè)專家系統(tǒng)，分別用于統(tǒng)計(jì)異常模型的建立和基于規(guī)則的特征分析檢測。

圖3 IDES結(jié)構(gòu)框架

第三階段：百家爭鳴。1990年是入侵檢測系統(tǒng)發(fā)展史上一個(gè)分水嶺。加州大學(xué)戴維斯分校的L.T.Heberlein等人開發(fā)出了NSM（Network Security Monitor）。該系統(tǒng)第一次直接將網(wǎng)絡(luò)流作為審計(jì)數(shù)據(jù)來源，因而可以在不將審計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一格式的情況下監(jiān)控異常主機(jī)，從此以后，入侵檢測系統(tǒng)發(fā)展史翻開了新的一頁，兩大陣營正式形成：基于網(wǎng)絡(luò)的IDS和基于主機(jī)的IDS。

第四階段：繼續(xù)演進(jìn)。IDS在90年代形成的IDS兩大陣營的基礎(chǔ)上，有了長足的發(fā)展，形成了更多技術(shù)及分類。除了根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的不同分為主機(jī)型和網(wǎng)

絡(luò)型入侵檢測系統(tǒng)外，根據(jù)采用的檢測技術(shù)，入侵檢測系統(tǒng)可以分為基于異常的入侵檢測（Anomaly Detection，AD）和基于誤用（特征）的入侵檢測（Misuse Detection，MD）。早期的IDS僅僅是一個(gè)監(jiān)聽系統(tǒng)或者提供有限的數(shù)據(jù)分析功能，而新一代IDS更是增加了應(yīng)用層數(shù)據(jù)分析的能力；同時(shí)，其配合防火墻進(jìn)行聯(lián)動，形成功能互補(bǔ)，可更有效的阻斷攻擊事件。現(xiàn)有的入侵檢測技術(shù)的分類及相關(guān)關(guān)系如圖4所示。

圖4 入侵檢測系統(tǒng)分類

1.2入侵檢測應(yīng)用場景

與防火墻不同，IDS是一個(gè)監(jiān)聽設(shè)備，無需網(wǎng)絡(luò)流量流經(jīng)它，便可正常工作，即IDS采用旁路部署方式接入網(wǎng)絡(luò)。IDS與防火墻的優(yōu)劣對比如下 1.2.1 IDS的優(yōu)勢：

(1)IDS是旁路設(shè)備，不影響原有鏈路的速度；

(2)由于具有龐大和詳盡的入侵知識庫，可以提供非常準(zhǔn)確的判斷識別，漏報(bào)和誤報(bào)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于防火墻；

(3)對日志記錄非常詳細(xì)，包括：訪問的資源、報(bào)文內(nèi)容等；(4)無論IDS工作與否，都不會影響網(wǎng)絡(luò)的連通性和穩(wěn)定性；(5)能夠檢測未成功的攻擊行為；(6)可對內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行入侵檢測等。1.2.2 IDS的劣勢：

(1)檢測效率低，不能適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)檢測；(2)針對IDS自身的攻擊無法防護(hù)；(3)不能實(shí)現(xiàn)加密、殺毒功能；

(4)檢測到入侵，只進(jìn)行告警，而無阻斷等。

IDS和防火墻均具備對方不可代替的功能，因此在很多應(yīng)用場景中，IDS與防火墻共存，形成互補(bǔ)。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不同，IDS有三種部署場景：小型網(wǎng)絡(luò)中，IDS旁路部署在Internet接入路由器之后的第一臺交換機(jī)上，如圖5所示；

圖5 小型網(wǎng)絡(luò)部署

中型網(wǎng)絡(luò)中，采用圖6的方式部署；

圖6 中型網(wǎng)絡(luò)部署

大型網(wǎng)絡(luò)采用圖7的方式部署。

圖7 大型網(wǎng)絡(luò)部署

2.1 基于網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測

第二章 入侵檢測技術(shù)在維護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全中的使用

基于網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測方式有基于硬件的，也有基于軟件的，不過二者的任務(wù)流程是相反的。它們將網(wǎng)絡(luò)接口的形式設(shè)置為混雜形式，以便于對全部流經(jīng)該網(wǎng)段的數(shù)據(jù) 停止時(shí)實(shí)監(jiān)控，將其做出剖析，再和數(shù)據(jù)庫中預(yù)定義的具有攻擊特征做出比擬，從而將無害的攻擊數(shù)據(jù)包辨認(rèn)出來，做出呼應(yīng)，并記載日志。

2.1.1入侵檢測的體系構(gòu)造

網(wǎng)絡(luò)入侵檢測的體系構(gòu)造通常由三局部組成，辨別為Agent、Console以及Manager。其中Agent的作用是對網(wǎng)段內(nèi)的數(shù)據(jù)包停止監(jiān)視，找出 攻擊信息并把相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送至管理器；Console的次要作用是擔(dān)任搜集代理處的信息，顯示出所受攻擊的信息，把找出的攻擊信息及相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至管理 器；Manager的次要作用則是呼應(yīng)配置攻擊正告信息，控制臺所發(fā)布的命令也由Manager來執(zhí)行，再把代理所收回的攻擊正告發(fā)送至控制臺。

2.1.2入侵檢測的任務(wù)形式

基于網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測，要在每個(gè)網(wǎng)段中部署多個(gè)入侵檢測代理，依照網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的不同，其代理的銜接方式也各不相反。假如網(wǎng)段的銜接方式為總線式的集線器，則把 代理與集線器中的某個(gè)端口相銜接即可；假如為替換式以太網(wǎng)替換機(jī)，由于替換機(jī)無法共享媒價(jià)，因而只采用一個(gè)代理對整個(gè)子網(wǎng)停止監(jiān)聽的方法是無法完成的。因 而可以應(yīng)用替換機(jī)中心芯片中用于調(diào)試的端口中，將入侵檢測系統(tǒng)與該端口相銜接。或許把它放在數(shù)據(jù)流的關(guān)鍵出入口，于是就可以獲取簡直全部的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

2.1.3攻擊呼應(yīng)及晉級攻擊特征庫、自定義攻擊特征

假如入侵檢測系統(tǒng)檢測出歹意攻擊信息，其呼應(yīng)方式有多種，例如發(fā)送電子郵件、記載日志、告訴管理員、查殺進(jìn)程、切斷會話、告訴管理員、啟動觸發(fā)器開端執(zhí)行 預(yù)設(shè)命令、取消用戶的賬號以及創(chuàng)立一個(gè)報(bào)告等等。晉級攻擊特征庫可以把攻擊特征庫文件經(jīng)過手動或許自動的方式由相關(guān)的站點(diǎn)中下載上去，再應(yīng)用控制臺將其實(shí) 時(shí)添加至攻擊特征庫中。而網(wǎng)絡(luò)管理員可以依照單位的資源情況及其使用情況，以入侵檢測系統(tǒng)特征庫為根底來自定義攻擊特征，從而對單位的特定資源與使用停止維護(hù)。2.2關(guān)于主機(jī)的入侵檢測

通常對主機(jī)的入侵檢測會設(shè)置在被重點(diǎn)檢測的主機(jī)上，從而對本主機(jī)的系統(tǒng)審計(jì)日志、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)銜接等信息做出智能化的剖析與判別。假如開展可疑狀況，則入侵檢測系統(tǒng)就會有針對性的采用措施。

基于主機(jī)的入侵檢測系統(tǒng)可以詳細(xì)完成以下功用： ① 對用戶的操作系統(tǒng)及其所做的一切行為停止全程監(jiān)控； ② 繼續(xù)評價(jià)系統(tǒng)、使用以及 數(shù)據(jù)的完好性，并停止自動的維護(hù)； ③ 創(chuàng)立全新的平安監(jiān)控戰(zhàn)略，實(shí)時(shí)更新；

④ 關(guān)于未經(jīng)受權(quán)的行為停止檢測，并收回報(bào)警，同時(shí)也可以執(zhí)行預(yù)設(shè)好的呼應(yīng)措施；

⑤ 將一切日志搜集起來并加以維護(hù)，留作后用。

基于主機(jī)的入侵檢測系統(tǒng)關(guān)于主機(jī)的維護(hù)很片面細(xì)致，但要在網(wǎng)路中片面部署本錢太高。并且基于主機(jī)的入侵檢測系統(tǒng)任務(wù)時(shí) 要占用被維護(hù)主機(jī)的處置資源，所以會降低被維護(hù)主機(jī)的功能。

第三章 入侵檢測技術(shù)存在問題

雖然入侵檢測技術(shù)有其優(yōu)越性，但是現(xiàn)階段它還存在著一定的缺乏，次要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，局限性：由于網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)只對與其間接銜接的網(wǎng)段通訊做出檢測，而不在同一網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)包則無法檢測，因而假如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為替換以太網(wǎng)，則其監(jiān)測范圍就會表現(xiàn)出一定的局限性，假如裝置多臺傳感器則又添加了系統(tǒng)的本錢。

第二，目前網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)普通采有的是特征檢測的辦法，關(guān)于一些普通的攻擊來講能夠比擬無效，但是一些復(fù)雜的、計(jì)算量及剖析日子均較大的攻擊則無法檢測。

第三，監(jiān)聽某些特定的數(shù)據(jù)包時(shí)能夠會發(fā)生少量的剖析數(shù)據(jù)，會影響系統(tǒng)的功能。

第四，在處置會話進(jìn)程的加密成績時(shí)，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)入侵檢測技術(shù)來講絕對較難，現(xiàn)階段經(jīng)過加密通道的攻擊絕對較少，但是此成績會越來越突出。

第五，入侵檢測系統(tǒng)本身不具有阻斷和隔離網(wǎng)絡(luò)攻擊的才能，不過可以與防火墻停止聯(lián)動，發(fā)現(xiàn)入侵行為后經(jīng)過聯(lián)動協(xié)議告訴防火墻，讓防火墻采取隔離手腕。

總 結(jié)

現(xiàn)階段的入侵檢測技術(shù)絕對來講還存在著一定的缺陷，很多單位在處理網(wǎng)絡(luò)入侵相關(guān)的安全問題時(shí)都采用基于主機(jī)與基于網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的入侵檢測系統(tǒng)。當(dāng)然入侵檢測 技術(shù)也在不時(shí)的開展，數(shù)據(jù)發(fā)掘異常檢測、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)異常檢測、貝葉斯推理異常檢測、專家系統(tǒng)濫用檢測、形態(tài)轉(zhuǎn)換剖析濫用檢測等入侵檢測技術(shù)也越來越成熟。總 之、用戶要進(jìn)步計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的平安性，不只僅要靠技術(shù)支持，還要依托本身良好的維護(hù)與管理。

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