基于信息数据碎片化的多道隔离传输, 是在信息传输过程中保证其安全性的常用方法之一, 但其缺乏可证明安全性理论和测评方法。本文形式化地定义了一个多道碎片化传输系统, 包括数据的加密、碎片切分多道传输和重组功能。从多信道传输过程中数据泄露概率分析, 定义多道碎片化传输技术的可证明安全等级。建立一套多信道数据碎片化传输的安全等级评估方法, 从理论角度对于安全等级评估方法的有效性加以验证, 为多信道数据碎片化传输技术的实现提供理论指导, 同时为多信道数据碎片化传输系统的安全评测提供借鉴。该方法也适用于数据碎片化存储及传输相关领域的安全性分析。

无线自组网具有去中心化、多信道、多跳等特点，适用于专网和临时应急网络的快速搭建。为了使网络具有更宽的覆盖、更强的绕射能力和更高的吞吐量，系统选择一种支持IEEE802.11 ac的三射频接口物理层节点，在此基础上，结合BATMAN-adv路由协议进行研究，实现了一种基于多接口多信道的自组网系统。仿真实验数据表明，该系统在5G频谱中能够全双工使用正交信道降低干扰，将网络链路拓展至5跳以上，网络损耗衰减低于30%，网络吞吐量高于300 Mbps。

多址接入协议对无线网络的性能有极大影响, 并已成为实现高效无线通信的关键因素。为了提升动态信道分配 (DCA)协议的信道资源利用率, 设计了一种基于传输机会 (TXOP)传输机制的多信道介质访问控制 (MAC)(T-DCA)协议。由于 T-DCA协议实现简单, 可适用于分布式无线网络, 如 Ad-Hoc以及无线局域网络( WLAN)等。最后, 通过搭建 NS-2网络仿真平台, 验证了 T-DCA协议的优越性。仿真结果表明, T-DCA协议有效抑制了协议的冲突概率, 提升了网络吞吐量并降低了平均分组时延。

根据光波模在光子晶体线缺陷波导和环形谐振腔之间的耦合原理, 在二维三角晶格光子晶体中设计了一款由线缺陷主波导、环形谐振腔、60°弯下载波导组成的多信道下载滤波器。利用平面波展开方法计算了完整光子晶体及线缺陷波导的能带结构; 基于时域有限差分方法计算了各目标频率光信号在器件中的传输特性, 分析了影响器件耦合效率的因素并对其进行了改进。分析表明: 通过改变环形谐振腔内介质柱的半径可以调节光子晶体环形谐振腔的谐振频率, 而改变线缺陷主波导与环形谐振腔之间耦合区域中介质柱的形状以及将直下载波导改换成60°弯下载波导可以提高线缺陷主波导、60°弯波导与环形谐振腔之间的耦合效率。计算结果显示: 优化后的多信道二维光子晶体滤波器具备优良的选频功能, 各目标频率光信号的透射率均达90%以上。与传统半导体介质材料器件相比, 该器件体积较小, 结构简单, 易于大规模集成, 很有应用前景。

为了弥补飞行编队任务分配情况和不同模式下紫外光定向通信存在“耳聋”问题的缺陷，采用一种基于空分复用的多信道机间紫外光通信定向信道接入协议，建立了机间紫外光通信网络模型。通过在紫外节点安装多个不同方向的紫外收发装置来实现多信道信息交换，并仿真验证了多信道通信使“耳聋”问题得到明显缓解，提高了网络吞吐量，降低了网络时延，使得网络性能显著改善。结果表明，多信道通信与单信道通信相比，网络吞吐量增加，平均时延减小，网络性能大幅度提高，并且采用三信道通信模式通信效果最佳。

利用二维正方晶格介质柱型光子晶体(PC), 设计了一款由4个线性渐变型微腔和异质结构光子晶体反射器组成的多信道下路滤波器。利用平面波展开法(PWE)以及二维时域有限差分法(2D-FDTD)分析了该异质结构滤波器的工作机制, 并进一步探究了微腔参考面与异质结界面之间距离对下路效率的影响。研究表明, 滤波器中的异质结反射器可以实现接近100%的反射, 从而大幅度地提高了三端口滤波器的滤波效率。设计的多信道滤波器各个通道都能有效地实现下路滤波功能, 其信道间隔为10 nm, 滤波效率均在90%以上, 透射谱半高宽均在0.54 nm以下, 实现了较高的品质因子特性。该滤波器尺寸只有15.15 μm×13.91 μm, 且滤波效率很高, 适于在波分复用系统中进行复用与解复用, 在未来光路集成应用中具有良好的应用前景。

与传统的商业网络不同，航空机载波分复用网络要求强实时性以保证消息的传输性能。实时调度算法是保证机载网络中消息传输性能的关键。针对机载波分复用网络的实时性要求，采用实时通信中的周期性任务模型，提出了满足机载波分复用网络实时性要求的加权轮转调度算法，其中轮转周期的选择、权值匹配方法和多信道分配方法是影响调度算法参数设计的重要过程。通过多信道分配方法有效减少了消息拆分次数；结合实例比较确定了算法中消息分配权值的计算方法；并指出了最优轮转周期无法保证最小的消息延迟时间率。研究结果对机载波分复用网络的工程设计与优化有一定的指导意义。

采用二维正方排列的光子晶体，根据微腔缺陷模和波导模共振耦合原理，设计了一种新型的多信道下载滤波器，该滤波器通过主波导、90°弯波导和共振微腔的组合，提高了各个信道下载波导的下载效率。利用二维时域有限差分法模拟了滤波器的传输特性，并理论分析了影响下载效率的因素，进一步对滤波器进行了优化，使得各信道下载波导的下载效率均在91%以上。模拟结果表明该滤波器能有效地实现光波的分波下载，传输谱信道波长间隔约为20 nm，中心波长误差为±2 nm，传输谱的最大半宽度为3.2 nm，有良好的波长选择性，证实了增大下载波导和共振微腔的耦合区域可以有效地提高滤波器的下载效率。

针对无线紫外光散射通信MAC层多信道接入技术的特点，结合紫外光散射通信的基本原理，对紫外光非直视通信的三种工作方式进行分析，在通信节点处配置多套紫外收发器的情况下，建立了紫外光通信的节点模型和信道模型，进行多信道的接入研究。利用NS2仿真软件，对紫外光非直视的三种多信道通信方式在不同的拓扑结构下进行了仿真，结果表明，该紫外光多信道接入技术能在一定程度上利用多个信道同时进行通信，大大增加网络的有效吞吐量。