一种水下通信方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种水下通信方法及系统。

背景技术

目前，水下通信方法(例如：无线电通信和蓝绿激光通信等)多应用于军事领域，因此，对水下通信方法的安全性要求极高，传统的水下通信方法大多只考虑到如何进行数据传输，安全性较低。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种水下通信方法及系统，目标端具有唯一问询方式，目标端在受到问询后会自动回复反馈信息，基于反馈信息对目标端进行验证，验证通过再进行数据传输，极大程度上提升了水下通信的安全性。

本发明实施例提供的一种水下通信方法，包括：

获取用户在使用水下通信时想要将数据发送至的目标端；

查询预设的问询方式对照表，确定目标端对应的问询方式；

基于问询方式对目标端进行问询，获取目标端受到问询后回复的反馈信息；

基于反馈信息对目标端进行验证，若验证通过，将数据发送至目标端。

优选的，基于问询方式对目标端进行问询，包括：

获取问询方式对应的预设问询信号；

向目标端发送问询信号，实现问询。

优选的，基于反馈信息对目标端进行验证，包括：

对反馈信息进行预处理，获得目标反馈信息；

获取预设的向量转化模型，将目标反馈信息输入至向量转化模型，获取向量转化模型输出的多个向量序列；

基于特征提取技术提取每个向量序列中各向量的第一向量特征；

获取预设的索引向量特征数据库，将第一向量特征与索引向量特征数据库中的第二向量特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的多个第二向量对应的预设索引值；

获取预设的语义数据库，基于预设索引值从语义数据库中检索出多个目标语义以及与目标语义一一对应的排序值；

基于排序值将各目标语义进行排序组合；

基于语义分析技术确定排序组合后的各目标语义之间是否均存在语义关联性，若是，目标端通过验证，否则验证不通过；

其中，基于排序值将各目标语义进行排序组合时，当出现至少两个目标语义对应的排序值相同时，目标端也未通过验证。

优选的，对反馈信息进行预处理，获得目标反馈信息，包括：

获取预设的动态缺陷扫描策略，动态缺陷扫描策略包括：进行一次缺陷扫描，扫描结束后，当出现第一缺陷项的个数小于等于预设的个数阈值时，基于个数对扫描精度值进行上调，上调后，再次进行扫描，当个数历经预设次数扫描后不再增加时，停止对扫描精度值进行上调，同时，扫描结束；

基于动态缺陷扫描策略对反馈信息进行动态缺陷扫描，获得多个第二缺陷项；

对各第二缺陷项进行去重处理，获得多个第三缺陷项；

获取第三缺陷项在反馈信息中的目标位置；

获取反馈信息中目标位置前和/或后预设数量的多个关联数据；

选取任一关联数据作为目标关联数据；

建立一种组合，组合包括：目标关联数据和除目标关联数据之外的剩余关联数据；

基于特征提取技术提取目标关联数据的第一特征，提取每个剩余关联数据的第二特征；

获取预设的填补特征数据库，将第一特征与填补特征数据库中的第三特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第一特征与对应第三特征之间的第一匹配度，同时将匹配成功的第三特征作为第四特征；

查询预设的候选特征对照表，确定第三特征对应的多个候选特征；

将第二特征依次与候选特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第二特征与对应候选特征之间的第二匹配度；

基于第一匹配度和第二匹配度计算组合的排序指数，计算公式如下：

其中，γ为排序指数，σ

将与最大排序指数对应的组合中目标关联数据的第一特征匹配成功的第三特征作为第五特征，与每个剩余关联数据的第二特征匹配成功的候选特征作为第六特征；

查询预设的填补数据对照表，确定第五特征和各第六特征共同对应的填补数据，将填补数据填补至目标位置；

当需要进行填补的目标位置均被填补时，完成预处理，获得目标反馈信息。

优选的，基于个数对扫描精度值进行上调，上调公式如下：

其中，β′为上调后的扫描精度值，β为上调前的扫描精度值，μ

本发明实施例提供的一种水下通信系统，包括：

获取模块，用于获取用户在使用水下通信时想要将数据发送至的目标端；

确定模块，用于查询预设的问询方式对照表，确定目标端对应的问询方式；

问询模块，用于基于问询方式对目标端进行问询，获取目标端受到问询后回复的反馈信息；

验证模块，用于基于反馈信息对目标端进行验证，若验证通过，将数据发送至目标端。

优选的，问询模块执行如下操作：

获取问询方式对应的预设问询信号；

向目标端发送问询信号，实现问询。

优选的，验证模块执行如下操作：

对反馈信息进行预处理，获得目标反馈信息；

获取预设的向量转化模型，将目标反馈信息输入至向量转化模型，获取向量转化模型输出的多个向量序列；

基于特征提取技术提取每个向量序列中各向量的第一向量特征；

获取预设的索引向量特征数据库，将第一向量特征与索引向量特征数据库中的第二向量特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的多个第二向量对应的预设索引值；

获取预设的语义数据库，基于预设索引值从语义数据库中检索出多个目标语义以及与目标语义一一对应的排序值；

基于排序值将各目标语义进行排序组合；

基于语义分析技术确定排序组合后的各目标语义之间是否均存在语义关联性，若是，目标端通过验证，否则验证不通过；

其中，基于排序值将各目标语义进行排序组合时，当出现至少两个目标语义对应的排序值相同时，目标端也未通过验证。

优选的，验证模块执行如下操作：

获取预设的动态缺陷扫描策略，动态缺陷扫描策略包括：进行一次缺陷扫描，扫描结束后，当出现第一缺陷项的个数小于等于预设的个数阈值时，基于个数对扫描精度值进行上调，上调后，再次进行扫描，当个数历经预设次数扫描后不再增加时，停止对扫描精度值进行上调，同时，扫描结束；

基于动态缺陷扫描策略对反馈信息进行动态缺陷扫描，获得多个第二缺陷项；

对各第二缺陷项进行去重处理，获得多个第三缺陷项；

获取第三缺陷项在反馈信息中的目标位置；

获取反馈信息中目标位置前和/或后预设数量的多个关联数据；

选取任一关联数据作为目标关联数据；

建立一种组合，组合包括：目标关联数据和除目标关联数据之外的剩余关联数据；

基于特征提取技术提取目标关联数据的第一特征，提取每个剩余关联数据的第二特征；

获取预设的填补特征数据库，将第一特征与填补特征数据库中的第三特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第一特征与对应第三特征之间的第一匹配度，同时将匹配成功的第三特征作为第四特征；

查询预设的候选特征对照表，确定第三特征对应的多个候选特征；

将第二特征依次与候选特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第二特征与对应候选特征之间的第二匹配度；

基于第一匹配度和第二匹配度计算组合的排序指数，计算公式如下：

其中，γ为排序指数，σ

将与最大排序指数对应的组合中目标关联数据的第一特征匹配成功的第三特征作为第五特征，与每个剩余关联数据的第二特征匹配成功的候选特征作为第六特征；

查询预设的填补数据对照表，确定第五特征和各第六特征共同对应的填补数据，将填补数据填补至目标位置；

当需要进行填补的目标位置均被填补时，完成预处理，获得目标反馈信息。

优选的，验证模块执行如下操作：

基于个数对扫描精度值进行上调，上调公式如下：

其中，β′为上调后的扫描精度值，β为上调前的扫描精度值，μ

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种水下通信方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种水下通信系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种水下通信方法，如图1所示，包括：

S1、获取用户在使用水下通信时想要将数据发送至的目标端；

S2、查询预设的问询方式对照表，确定目标端对应的问询方式；

S3、基于问询方式对目标端进行问询，获取目标端受到问询后回复的反馈信息；

S4、基于反馈信息对目标端进行验证，若验证通过，将数据发送至目标端。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的问询方式对照表具体为：由工作人员预先统计制成，具有多个对照项，每个对照项包含目标端名称和问询方式，每个目标端对应有唯一的问询方式，基于该问询方式对照表可以查询目标端对应的问询方式；正常情况下，目标端在接收问询后会回复反馈信息，该反馈信息代表目标端的身份，基于反馈信息对目标端进行验证，验证通过后，再将数据发送至目标端；

本发明实施例的目标端具有唯一问询方式，目标端在受到问询后会自动回复反馈信息，基于反馈信息对目标端进行验证，验证通过再进行数据传输，极大程度上提升了水下通信的安全性。

本发明实施例提供了一种水下通信方法，基于问询方式对目标端进行问询，包括：

获取问询方式对应的预设问询信号；

向目标端发送问询信号，实现问询。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

每个问询方式均对应有一个预设问询信号，通过发送该预设问询信号进行问询，属于本领域现有技术，不作赘述。

本发明实施例提供了一种水下通信方法，基于反馈信息对目标端进行验证，包括：

对反馈信息进行预处理，获得目标反馈信息；

获取预设的向量转化模型，将目标反馈信息输入至向量转化模型，获取向量转化模型输出的多个向量序列；

基于特征提取技术提取每个向量序列中各向量的第一向量特征；

获取预设的索引向量特征数据库，将第一向量特征与索引向量特征数据库中的第二向量特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的多个第二向量对应的预设索引值；

获取预设的语义数据库，基于预设索引值从语义数据库中检索出多个目标语义以及与目标语义一一对应的排序值；

基于排序值将各目标语义进行排序组合；

基于语义分析技术确定排序组合后的各目标语义之间是否均存在语义关联性，若是，目标端通过验证，否则验证不通过；

其中，基于排序值将各目标语义进行排序组合时，当出现至少两个目标语义对应的排序值相同时，目标端也未通过验证。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的向量转化模型具体为：该模型可以将数据转化成向量序列；预设的索引向量特征数据库具体为：该数据库内存储有大量索引向量特征；预设的语义数据库具体为:该数据库内存储有大量语义，每个语义均对应一个预设索引值，以供检索，每个语义还对应有一个排序值，以供排序；

先将反馈信息转化成多个向量序列，再提取每个向量序列中各向量的第一向量特征，从索引向量特征数据库中确定与第一向量特征匹配成功的第二向量特征，获取该第二向量特征对应的索引值，基于索引值检索出目标语义，基于目标语义对应的排序值将各目标语义的进行排序，排序后，判断各目标语义之间是否均存在，若是，通过验证；例如：各目标语义为我方(排序值1)，授权(排序值7)，认证(排序值3)，，请(排序值5)，给予(排序值6)，为(排序值2)，用户(排序值4)，给予排序值从小到大进行排序，则为：我方为认证用户请给予授权，则目标端通过验证；

本发明实施例采用独特的方式基于反馈信息对目标端进行验证，只有合法正确的反馈信息才能够通过验证，极大程度上提升了安全性。

本发明实施例提供了一种水下通信方法，对反馈信息进行预处理，获得目标反馈信息，包括：

获取预设的动态缺陷扫描策略，动态缺陷扫描策略包括：进行一次缺陷扫描，扫描结束后，当出现第一缺陷项的个数小于等于预设的个数阈值时，基于个数对扫描精度值进行上调，上调后，再次进行扫描，当个数历经预设次数扫描后不再增加时，停止对扫描精度值进行上调，同时，扫描结束；

基于动态缺陷扫描策略对反馈信息进行动态缺陷扫描，获得多个第二缺陷项；

对各第二缺陷项进行去重处理，获得多个第三缺陷项；

获取第三缺陷项在反馈信息中的目标位置；

获取反馈信息中目标位置前和/或后预设数量的多个关联数据；

选取任一关联数据作为目标关联数据；

建立一种组合，组合包括：目标关联数据和除目标关联数据之外的剩余关联数据；

基于特征提取技术提取目标关联数据的第一特征，提取每个剩余关联数据的第二特征；

获取预设的填补特征数据库，将第一特征与填补特征数据库中的第三特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第一特征与对应第三特征之间的第一匹配度，同时将匹配成功的第三特征作为第四特征；

查询预设的候选特征对照表，确定第三特征对应的多个候选特征；

将第二特征依次与候选特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第二特征与对应候选特征之间的第二匹配度；

基于第一匹配度和第二匹配度计算组合的排序指数，计算公式如下：

其中，γ为排序指数，σ

将与最大排序指数对应的组合中目标关联数据的第一特征匹配成功的第三特征作为第五特征，与每个剩余关联数据的第二特征匹配成功的候选特征作为第六特征；

查询预设的填补数据对照表，确定第五特征和各第六特征共同对应的填补数据，将填补数据填补至目标位置；

当需要进行填补的目标位置均被填补时，完成预处理，获得目标反馈信息。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的个数阈值具体为：例如，8；预设次数具体为：例如，8，一般而言，扫描精度上调8次后，扫描精度会足够大，若仍未发现缺陷项，则停止扫描即可；预设数量具体为：一定数据数量值；预设的填补特征数据库具体为：该数据库内存储有大量填补特征；预设的候选特征对照表具体为：由工作人员事先制成，包含多个对照项，每个对照项包括：某特征和多个候选特征；预设的填补数据对照表具体为：也由工作人员事先制成，包含多个对照项，每个对照项包括：多个特征和一填补数据；

由于水下通信受影响因素较多，传输的数据会存在缺陷，采用动态缺陷扫描策略，不断上调扫描精度，每个扫描精度均可以发现不同的缺陷项，提升了缺陷扫描的全面性；动态缺陷扫描后，对获得的多个第二缺陷项进行去重，减少资源浪费，去重后的各第三缺陷项在原反馈信息中的目标位置，获取目标位置前和/或后的关联数据，选取任一关联数据作为目标关联数据作为一部分，其余关联数据作为另一部分进行组合，则有多种组合，每个组合里的目标关联数据的第一特征在填补特征数据库中进行匹配均有不同的匹配结果，与第一特征匹配成功的第三特征则也不同，第三特征对应的候选特征也不同，每个组合里的除目标关联数据外的剩余关联数据的第二特征与候选特征匹配的结果也不同，因此，基于排序指数对各组合方式进行排序，选取排序指数最大即总体匹配程度最高的组合中的第五特征和各第六特征确定填补数据，设置合理，提升了数据填补的精准度。

本发明实施例提供了一种水下通信方法，基于个数对扫描精度值进行上调，上调公式如下：

其中，β′为上调后的扫描精度值，β为上调前的扫描精度值，μ

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的上调幅度值具体为：例如，0.56；通过上述公式基于第一缺陷项每次出现的个数对扫描精度进行上调，个数越多，上调幅度应越大，设置合理，同时，极大程度上提升了系统的工作效率。

本发明实施例提供了一种水下通信系统，如图2所示，包括：

获取模块1，用于获取用户在使用水下通信时想要将数据发送至的目标端；

确定模块2，用于查询预设的问询方式对照表，确定目标端对应的问询方式；

问询模块3，用于基于问询方式对目标端进行问询，获取目标端受到问询后回复的反馈信息；

验证模块4，用于基于反馈信息对目标端进行验证，若验证通过，将数据发送至目标端。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的问询方式对照表具体为：由工作人员预先统计制成，具有多个对照项，每个对照项包含目标端名称和问询方式，每个目标端对应有唯一的问询方式，基于该问询方式对照表可以查询目标端对应的问询方式；正常情况下，目标端在接收问询后会回复反馈信息，该反馈信息代表目标端的身份，基于反馈信息对目标端进行验证，验证通过后，再将数据发送至目标端；

本发明实施例的目标端具有唯一问询方式，目标端在受到问询后会自动回复反馈信息，基于反馈信息对目标端进行验证，验证通过再进行数据传输，极大程度上提升了水下通信的安全性。

本发明实施例提供了一种水下通信系统，问询模块3执行如下操作：

获取问询方式对应的预设问询信号；

向目标端发送问询信号，实现问询。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

每个问询方式均对应有一个预设问询信号，通过发送该预设问询信号进行问询，属于本领域现有技术，不作赘述。

本发明实施例提供了一种水下通信系统，验证模块4执行如下操作：

对反馈信息进行预处理，获得目标反馈信息；

获取预设的向量转化模型，将目标反馈信息输入至向量转化模型，获取向量转化模型输出的多个向量序列；

基于特征提取技术提取每个向量序列中各向量的第一向量特征；

获取预设的索引向量特征数据库，将第一向量特征与索引向量特征数据库中的第二向量特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的多个第二向量对应的预设索引值；

获取预设的语义数据库，基于预设索引值从语义数据库中检索出多个目标语义以及与目标语义一一对应的排序值；

基于排序值将各目标语义进行排序组合；

基于语义分析技术确定排序组合后的各目标语义之间是否均存在语义关联性，若是，目标端通过验证，否则验证不通过；

其中，基于排序值将各目标语义进行排序组合时，当出现至少两个目标语义对应的排序值相同时，目标端也未通过验证。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的向量转化模型具体为：该模型可以将数据转化成向量序列；预设的索引向量特征数据库具体为：该数据库内存储有大量索引向量特征；预设的语义数据库具体为:该数据库内存储有大量语义，每个语义均对应一个预设索引值，以供检索，每个语义还对应有一个排序值，以供排序；

先将反馈信息转化成多个向量序列，再提取每个向量序列中各向量的第一向量特征，从索引向量特征数据库中确定与第一向量特征匹配成功的第二向量特征，获取该第二向量特征对应的索引值，基于索引值检索出目标语义，基于目标语义对应的排序值将各目标语义的进行排序，排序后，判断各目标语义之间是否均存在，若是，通过验证；例如：各目标语义为我方(排序值1)，授权(排序值7)，认证(排序值3)，，请(排序值5)，给予(排序值6)，为(排序值2)，用户(排序值4)，给予排序值从小到大进行排序，则为：我方为认证用户请给予授权，则目标端通过验证；

本发明实施例采用独特的方式基于反馈信息对目标端进行验证，只有合法正确的反馈信息才能够通过验证，极大程度上提升了安全性。

本发明实施例提供了一种水下通信系统，验证模块4执行如下操作：

获取预设的动态缺陷扫描策略，动态缺陷扫描策略包括：进行一次缺陷扫描，扫描结束后，当出现第一缺陷项的个数小于等于预设的个数阈值时，基于个数对扫描精度值进行上调，上调后，再次进行扫描，当个数历经预设次数扫描后不再增加时，停止对扫描精度值进行上调，同时，扫描结束；

基于动态缺陷扫描策略对反馈信息进行动态缺陷扫描，获得多个第二缺陷项；

对各第二缺陷项进行去重处理，获得多个第三缺陷项；

获取第三缺陷项在反馈信息中的目标位置；

获取反馈信息中目标位置前和/或后预设数量的多个关联数据；

选取任一关联数据作为目标关联数据；

建立一种组合，组合包括：目标关联数据和除目标关联数据之外的剩余关联数据；

基于特征提取技术提取目标关联数据的第一特征，提取每个剩余关联数据的第二特征；

获取预设的填补特征数据库，将第一特征与填补特征数据库中的第三特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第一特征与对应第三特征之间的第一匹配度，同时将匹配成功的第三特征作为第四特征；

查询预设的候选特征对照表，确定第三特征对应的多个候选特征；

将第二特征依次与候选特征进行匹配，若匹配成功，获取匹配成功的第二特征与对应候选特征之间的第二匹配度；

基于第一匹配度和第二匹配度计算组合的排序指数，计算公式如下：

其中，γ为排序指数，σ

将与最大排序指数对应的组合中目标关联数据的第一特征匹配成功的第三特征作为第五特征，与每个剩余关联数据的第二特征匹配成功的候选特征作为第六特征；

查询预设的填补数据对照表，确定第五特征和各第六特征共同对应的填补数据，将填补数据填补至目标位置；

当需要进行填补的目标位置均被填补时，完成预处理，获得目标反馈信息。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的个数阈值具体为：例如，8；预设次数具体为：例如，8，一般而言，扫描精度上调8次后，扫描精度会足够大，若仍未发现缺陷项，则停止扫描即可；预设数量具体为：一定数据数量值；预设的填补特征数据库具体为：该数据库内存储有大量填补特征；预设的候选特征对照表具体为：由工作人员事先制成，包含多个对照项，每个对照项包括：某特征和多个候选特征；预设的填补数据对照表具体为：也由工作人员事先制成，包含多个对照项，每个对照项包括：多个特征和一填补数据；

由于水下通信受影响因素较多，传输的数据会存在缺陷，采用动态缺陷扫描策略，不断上调扫描精度，每个扫描精度均可以发现不同的缺陷项，提升了缺陷扫描的全面性；动态缺陷扫描后，对获得的多个第二缺陷项进行去重，减少资源浪费，去重后的各第三缺陷项在原反馈信息中的目标位置，获取目标位置前和/或后的关联数据，选取任一关联数据作为目标关联数据作为一部分，其余关联数据作为另一部分进行组合，则有多种组合，每个组合里的目标关联数据的第一特征在填补特征数据库中进行匹配均有不同的匹配结果，与第一特征匹配成功的第三特征则也不同，第三特征对应的候选特征也不同，每个组合里的除目标关联数据外的剩余关联数据的第二特征与候选特征匹配的结果也不同，因此，基于排序指数对各组合方式进行排序，选取排序指数最大即总体匹配程度最高的组合中的第五特征和各第六特征确定填补数据，设置合理，提升了数据填补的精准度。

本发明实施例提供了一种水下通信系统，验证模块4执行如下操作：

验证模块4执行如下操作：

基于个数对扫描精度值进行上调，上调公式如下：

其中，β′为上调后的扫描精度值，β为上调前的扫描精度值，μ

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

预设的上调幅度值具体为：例如，0.56；通过上述公式基于第一缺陷项每次出现的个数对扫描精度进行上调，个数越多，上调幅度应越大，设置合理，同时，极大程度上提升了系统的工作效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。