当前复杂的电磁环境下,通信系统的安全性在国家安全、自然灾害、军事打击、恐怖袭击等民用和军事领域均面临着严峻的威胁和挑战,国家对于高安全、高可靠通信的重大应用需求日益迫切。隐蔽通信通过时间、频率、空间等多维域隐蔽手段在恶劣环境下确保国家重要信息的可靠、准确、安全传输,对于保障国家信息安全具有举足轻重的地位和作用。鉴于高速数字信号处理能力的不断提高带动了目标检测、捕获、分析与破译等信号处理手段日益增强,致使现有隐蔽通信系统的保密性、安全性受到了严峻威胁,亟需打破当前通信系统在设计传输方案时的思维壁垒,构建更加灵活、可控的隐蔽通信传输方案。本文重点开展基于频谱动态控制思想的隐蔽通信传输方案的构建以及对所构建方案的传输可靠性、安全性进行分析,还进一步提出了隐蔽通信接入方案并分析了该方案辅助下的隐蔽通信系统组网性能,最终实现在通信资源受限的条件下无需额外增加信号开销,即可构建出多用户安全可靠隐蔽通信传输方案的目标。为实际应用场景下隐蔽通信系统参数配置提供了理论依据,也为该系统的不断发展提供了值得进一步挖掘的研究视角。本文主要研究工作及创新性成果总结如下:1.面向隐蔽通信安全可靠传输的应用需求,分析国内外主流隐蔽通信系统的传输方案,结合当前复杂多变的无线通信环境,构建隐蔽通信传输信道模型。引入密码学思想和循环迭代算法的设计思路,生成传输方案的基础决策;其次,为使传输信号在具备优异随机特性的同时,还能够对有限频谱空间的多域资源进行动态匹配,利用频谱感知结果动态驱动系统参数进行周期性更迭,并借助伪随机映射的思想,根据实际通信需求对基础决策进行判决并对溢出量进行迭代变换,最终得到一组基于频谱动态控制的序列族,在所生成序列族的指导下授权用户能够有序地在各时隙内占用对应频隙以完成数据传输。鉴于所研传输方案的控制核心为序列族,对序列性能进行仿真,验证所研频谱动态控制序列族综合性能优于基准序列。2.针对当前复杂电磁环境下新型干扰技术愈发先进、通信网络承载的用户数逐年递增的现状,基于所研频谱动态控制传输方案,面向用户对于数据可靠传输的迫切需求,推导了隐蔽通信系统中位于不同通信小区的两个授权用户在一个传输周期内发生传输冲突的概率,进一步给出了系统内多用户在同一个传输周期内无冲突传输概率的表达式,从而得到了隐蔽通信网络中的授权用户可靠传输概率的闭式解析式,通过仿真验证了所得理论结果的正确性并结合仿真结果分析了各传输参数对于隐蔽通信传输可靠性的影响。3.鉴于信号处理技术的不断更新在为通信用户带来便利的同时也刺激了现有通信体制攻击理论的日趋完备,隐蔽通信系统传输的安全性受到了严峻的威胁。面对当前复杂拥挤且动态变化的电磁环境中现有抗截获传输方案对无线环境可用资源利用度不足的现状,针对资源受限条件下通信传输的抗截获性能及低检测性能难以提升这一难题,基于对现有安全传输方案的调研和分析,首先推导出所研频谱动态控制传输方案的抗截获概率,其次对所研传输方案的低检测性能进行分析,并进一步给出了在传输低检测性能约束下的用户可靠传输概率闭式解析式。通过仿真验证了所研频谱动态控制传输方案安全性分析结果的正确性,并讨论了所研传输方案各参数对隐蔽通信系统的抗截获性能及低检测性能的影响。4.面向隐蔽通信多用户组网的应用需求,针对现有典型隐蔽通信系统缺乏完备的组网理论而导致性能受限这一难题,引入频谱动态控制思想,设计了隐蔽组网用户动态接入协议,分析了两授权用户接入共享信道时发生同频隙接入冲突概率,并进一步推算了隐蔽通信网络系统吞吐量及业务效率。结合所提接入协议和传输方案推导了在通信系统传输可靠性及安全性指标约束下允许接入网络用户数上下限的闭式解析式。最后,通过仿真验证了所做理论分析的正确性,并证明了所研接入协议较主流基准接入方案能够有效提升系统吞吐量及用户业务效率,还阐明了在系统传输可靠性及安全性需求明确的前提下可以通过调整所研方案的系统参数容纳更多的授权用户,为实际隐蔽通信系统多用户组网提供理论支撑。