数控总线的消息安全通信方法

 　　4.2剩余错误率

　　本方法和传统方法以剩余错误率Pre为评价标准，对比测试两种方法之间的消息安全通信性能。同时，对消息完整性等级IC级别也进行了测试。

　　本文通过Matlab自带的Simulink建模与仿真工具构建试验环境，获取P1与P之间的关系。传统方法与本方法的建模与仿真结构图大体相似，在此以本方法为例，介绍试验过程。本方法试验过程如图6所示，二进制贝努利序列产生器周期性产生一个长度为128位的随机二进制序列Sd(x)，该序列经通用CRC编码器模块进行CRC校验，产生校验码Sc(x)，然后封装成报文t(x)。t(x)分两路进行处理，第一路经数据链路层(Data link layer, DLL)通用CRC编码器模块模拟数据链路层的CRC校验，产生相应校验码并进行封装，封装后的报文mt(x)通过误比特率统计模块统计总通信位数Ball，同时经二进制对称信道模块模拟位错误率为P的信道传输:第二路t(x)进入使能子系统1进行未被检测到的错误位数Bude的相关统计。

　　其中，mt(x)所封装的t(x)经第一路模拟信道传输后变为t'(x)，由Sd'(x)和Sc'(x)构成。DLL层通用CRC检测器模块对mt'(x)进行CRC校验，在校验结果显示为通过的情况下，启动使能子系统1，进行t'(x)与第二路t(x)的相关比较。图7为使能子系统的内部结构图，该子系统在t'(x)通过CRC校验且Sc(x)和Sc'(x)相同的前提下，累加统计Sd(x)和Sd'(x)中的不同位数，从而得到本方法中未被检测到的错误位数Bude。

    图6 消息安全传输方法的试验测试过程

    图7使能子系统

　　为保证试验具有可比性，传统方法和本方法均使用相同生成多项式g(x)=xt16+xt12+x5+x0。传统方法得出的总通信位数Ball、位错误率P、没有被检测到的错误位数Bude以及剩余错误率P1结果如表3所示。本方法得出的Ball、P、Bude。以及P2结果如表4所示。

    表3传统方法的随机测试结果

    表4本方法的随机测试结果

　　两种方法剩余错误率的比较结果如图8所示。从图8中可以看出，当位错误率P的取值在0

    图8乘口余错误率比较