一种混沌语音保密通信系统

随着现代计算机技术和网络技术的发展,IP电话已越来越广泛应用于人们的日常生活中,由此带来的语音信息的保密传输的要求也越来越迫切,传统的加密算法已经倍感压力.混沌是指在确定的非线性系统中出现的一种非常复杂的随机现象.近年来混沌同步及其在保密通信中的应用受到了广泛的关注,已成为混沌应用领域中的热点.针对无刷式直流电机(BLDCM)这一混沌模型,用状态观测器方法实现了发送端和接收端的混沌同步,同时构建了两种基于该混沌模型的混沌同步保密通信系统,在这两种系统中成功实现了语音信号的安全通信,通过语音信号传输过程的动态模拟实验验证了这两种语音保密通信系统的有效性.     

T混沌系统的自适应同步及其保密通信

针对一类新的T混沌系统,运用非线性系统理论和Routh-Hurwitz定理对系统平衡点的稳定性作了研究,并讨论了在参数已知和未知两种情形下的混沌同步问题。利用Lyapunov稳定性理论,结合主动控制思想,设计了两个非线性反馈控制器,在理论上证明了同步方法的有效性,得到了相关定理。对混沌系统的多个状态量和信息信号进行叠加,将同步方法应用到保密通信中,设计了一种混沌掩盖保密通信系统。仿真结果表明,所提控制器能够实现混沌系统同步,并在混沌掩盖保密通信中将信息信号有效地在接收端恢复出来。     

基于自适应同步的混沌调制保密通信

针对基于参数调制的自适应混沌保密通信问题,设计一种自适应混沌响应系统,将信息信号调制到混沌系统的某个参数中,通过构造自适应参数辨识与单个自适应控制器,实现混沌系统的同步与参数估计。在接收端,通过构造非线性滤波器,使信息信号有效恢复,实现保密通信。仿真结果表明,该系统同步性较好,解调信号逼近于信息信号,具有较强的保密性。     

混沌在加密算法中的应用

密码学在现代信息社会中具有特殊的重要性。混沌是国内外学术界在确定性系统的非线性研究领域中非常活跃的前沿课题,由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌系统具有非周期性和伪随机性的特性,近年来混沌系统在密码学领域中得到了较多的研究。就混沌通信问题,本文提出了有关混沌系统在保密通信系统的实现方法。研究表明,该方法明显加强了混沌保密通信系统的安全特性。研究中从理论上阐明了这种方法的有效性,正确性,可行性。最后,针对其实际应用,指出了需要进一步研究和解决的问题。     

基于Kalman滤波的混沌通信同步

针对一类具有不确定参数的非线性混沌系统，本文提出了一种新的混沌通信同步方法。考虑混沌通信的特点，通过合理的假设，该类系统可以作为一类在接收端或可观测输出端由附加白噪声驱动的线性时变系统。然后，同步问题通过最优滤波的方法来解决，可以应用Kalman滤波的结论进行估计。在一些充分条件下，响应系统的状态能够渐进跟踪驱动系统的状态，并且在输出端包含干扰噪声的情况下，仍能保证良好的跟踪轨迹。     

一种改进的多级混沌加密系统

1 引言由于混沌信号具有高度的类随机特性和不可预测性,因此近年来混沌理论及其在保密通信、信息安全中的应用研究日益得到人们的广泛重视。我们知道通信中的同步是至关重要的。而关于混沌系统的同步,早在90年代初,L.M.Pecora和T.L.Carroll就在《物理学评论通信》(Physical Review Letters)上发表了题为“混沌系统中的同步”的研究报告,报道了他们在混沌同步方面所取得的具有里程碑意义的贡献。在这之后很多混沌保密通信方案几乎都是基于同步而获得的。文[2]采用同步混沌系统研究了一种新的混沌掩盖通信方案,它分为同步和信息传递两个阶段,同步阶段负责系统的同步,而传递阶段则只负责传递信息。文[3]研究了关于在驱动-响应混沌系统中通过只传递一个标量信号来实现自适应同步问题。文[4]提出了一种基于密码学的异构混沌系统,使用传统的同步方案实现了数字信号的保密通信。     

一种新型的混沌通信同步方法

针对一类具有不确定参数的非线性混沌系统，在对现有一些混沌同步方法比较总结的基础上，提出了一种混沌通信同步的新方法。通过合理的假设，将该类系统转化为在可观测输出端由附加白噪声驱动的线性时变系统。然后通过最优滤波来处理同步问题，可应用Kalman滤波的方法进行估计，响应系统的状态能够渐近收敛于驱动系统，并且在输出端加入干扰噪声的情况下，仍能保持良好的跟踪轨迹。     

参数扰动下的混沌同步控制及其保密通信方案

研究了变参数混沌系统的同步控制问题及其保密通信方案设计.主要创新点可归结如下:第一,提出了利用混沌系统状态变量来构造变参数系统参数扰动项的思想,研究了混沌系统参数在另一组混沌序列持续扰动下的同步控制问题.混沌系统对参数具有敏感依赖性,当混沌系统的参数被另一组混沌序列持续扰动时,系统将产生更加难以预测的混沌行为.第二,对加密后的信息信号再进行一次非线性叠来生成加密端与解密端之间的通信信号,而不是直接以加密信号作为通信信号,使得实际传输的通信信号具有更复杂的形式从而难以被破译.此外,该方案只需向接收系统发送一路信号,且同步控制器简单,实用性较强.数值模拟和理论分析表明该方案具有良好的通信、保密特性和较广的适用范围.     

利用自适应控制实现蔡氏电路的标量混沌信号同步

把非线性系统的微分几何理论与混沌系统的同步控制目标相结合，设计了蔡氏电路混沌系统的标量混沌信号同步控制的非线性反馈控制器。在该控制器的作用下，使受控系统同步于给定标量混沌信号，而且同步的效果是大范围渐近稳定的，并具有较强的鲁棒性，计算机仿真结果证实了所设计的控制器的有效性。     

基于多级混沌同步理论的保密通信

提出了一种多级混沌同步保密通信系统实现方案。在发射端，混沌信号首先与有用信号进行合成，然后将合成的混沌信号作用于另一个混沌系统，进而得到调制后的传输信号；在接收端，信道传输的混沌信号经过与发射端结构相同的混沌系统二级解调后恢复出有用信号。研究结果表明，这种多级混沌同步保密通信系统比原同步掩蔽通信系统具有更好的安全特性和更高的有效带宽，而且实现简单。