一种新的混沌数字保密通信实现方案

针对差分混沌键控（DCSK）的保密性低,数据传输速率不高等缺点,这里设计并研究了一种新的混沌键控调制方式—调频相关延迟键控（FM-CDSK）通信方案,该方案同时兼具CDSK和FM-DCSK的优点。通过仿真分析验证了该系统在数据传输速率和保密性等方面较DCSK和CDSK都有所提高,传输速率更是比原有键控方式提高了2倍,并且利用该混沌调制方式很好的实现了图像信号的保密传输,验证了该系统在数字保密通信中的可实现性。     

一种新的混沌数字保密通信系统

本文设计一基于混沌同步的数字保密通信系统。发送系统由线性部分和非线性部分组成,非线性部分由线性增益矩阵与代表不同数字信息的一维非线性函数的乘积组成,一维非线性函数的值作为发送信号发出。接收系统的线性部分与非线性部分的线性增益矩阵与发送系统一致,非线性部分由线性增益矩阵与接收信号的乘积组成。选取适当的线性部分能使收发系统同步。解码系统通过比较以接收系统状态为因变量的与不同数字信息相对应的一维非线性函数的值与接收信号的值而可以解码出相应的数字信息。本文举一简单例子说明此通信方法。     

一种混沌数字保密通信系统的保密性能分析

本文针对传统混沌遮掩保密通信方法易受到基于预测的方法攻击的缺点,在离散耦合混沌同步的基础上构造出一种新的混沌数字保密通信方案,该方案具有较高的保密性能,可有效地低御预测方法的攻击,仿真实验的结果验证了这一点。     

一种新的混沌同步及保密通信方式

本文提出一种新的混沌同步及保密通信方式。在发送端，将信息信号与混沌载波的和经取模运算后再嵌入混沌动力系统的迭代之中以实现调制；在接收端，用一个相应的非动力学系统从接收信号中提取混沌载波并进而恢复信息信号。研究表明，该混沌同步方式具有较强的抗干扰能力并且实现容易；该保密通信系统保密性能良好。     

混沌同步在保密通信中的应用

混沌理论是20世纪物理学最重大的发现之一。随着对混沌研究的不断深入,混沌保密通信成为现代通信技术中的前沿课题。混沌同步是混沌通信的关键问题,特别是近年来混沌系统的同步已经成为非线性复杂科学研究的重要内容。由于混沌信号具有非周期性、连续宽带功率谱和类噪声的特点,因此使其特别适应于保密通信领域。本文介绍了两种混沌掩盖保密通信系统的设计方案,并以Lorenz系统为例,根据这两种方案的设计原理,建立了Lorenz混沌掩盖保密通信系统。从安全度和保真度这两个方面对系统进行分析,为两种设计方案得出一些重要结论,也为混沌保密通信的实际应用提供了研究基础。     

一种二维混沌及其同步保密通信

通过构造一种二维交叉耦合映象格子系统模型,产生二维的混沌伪随机序列。并将此序列作为加密遮掩信号,在通信两端采用参数迭代法实现系统模型的混沌同步,从而实现了保密通信。同时作者对二维系统模型及其伪随机序列进行了一系列时-频分析和随机性测试,取得良好效果。     

基于超混沌的保密通信系统

建立一种基于变型蔡氏电路的超混沌语音保密通信方案,在发端,利用变型氏电路对发送信号进行调,在收端对其进行逆变换解调出原信号。根据单向耦合法实现收发系统之间的同步,分析了同步的收敛特性。在此基础上设计硬件实验电路,进行传送语音信号的硬件实验研究,给出了实验结果。     

混沌同步及其在保密通信中的应用

简要综述了混沌同步及其在保密通信中应用研究的发展和现状,讨论了几个重要发展问题。     

一种超混沌混合保密通信方案

本文将超混沌系统单变量单向耦合同步方法与两信道保密通信方案相结合，给出了一种双信道超混沌混合保密通信方案。发送端利用超混沌振荡器的一个或多个状态产生混沌密钥和遮掩信号，对信息信号先加密再遮掩，获得加密信号后使用一个信道传输；利用另一信道传输实现超混沌系统同步的单变量同步信号。接收端基于单变量单向耦合同步方法获得解密同步信号，实现信息信号高信噪比恢复。仿真结果表明了方案的有效性。     

数字语音混沌保密通信系统的研究

通过对离散时间动力学系统逻辑映射进行变换。产生混沌编码序列，并以该数字混沌序列作为密码构造数字语音保密通信系统，该系统具有较强的自同步能力和较高的保密性。     

基于非自治混沌系统广义同步的数字保密通信方案

在研究杜芬系统广义混沌同步的基础上,提出基于此广义混沌同步的数字保密通信的方案,将二进制信息调制为FSK信号,再由FSK信号驱动非自治混沌系统发出混沌信号,当系统处于广义混沌同步时,接收端便可恢复出二进制信息。从仿真结果看,此方案有效。     

混沌系统的混合同步及其在安全通信中的应用

提出了一类混沌系统的混合同步方法。利用非线性系统的状态观测器，给出了一类混沌系统的同步和安全通信的简单有效的方法，并分析了系统的稳定性，对Rossler混沌系统的分析和仿真研究表明，该方法在混沌同步及安全通信中具有同步速度快、系统精度高等优良性能。     

基于线性状态观测器的混沌同步及其在保密通信中的应用

给出了一类基于线性状态观测器混沌或超混沌同步的方案，并将其应用到混沌保密通信中。对观测器的理论分析表明，该方案的同步误差收敛速率是由观测器的增益参数θ来决定的；θ越大，同步误差的收敛速率越快。最后通过对Roessler系统的仿真研究，验证了该方案的有效性。     

基于时空混沌同步的数字图像保密通信

以单向流耦合映像格子时空混沌系统模型为基础，采用驱动－响应同步方法达到时空混沌同步，利用时空混沌序列具有复杂度高、伪随机性好、宽频谱的特点，实现对数字图像在扩展频谱基础上的保密传输，使加密信号有较强的抗破译能力。计算机仿真结果证实了利用该方法进行数字图像保密通信的有效性。     

混沌同步自保持特性在保密通信中的应用研究

给出了一种便于集成的改进型Chua电路，构造出一种具有一定鲁棒性、抗干扰等特性的驱动-响应式混沌同步系统，研究发现此混沌同步系统具有自保持特性，并给出研究结果。利用此特性，解决了目前如何同时在同一信道中传输混沌同步控制信号和密文信号的关键性问题，实验证明了此方法的可行性，为混沌在保密通信的实际应用奠定了基础。     

基于Riccati方程的混沌同步方法及在保密通信中的应用

提出了一种基于状态观测器的混沌同步方法和混沌保南通信系统。通过解Riccati方程求得状态观测器的目标矩阵使两个混沌系统同步，用混沌调制和混沌掩盖相结合的方法将该同步方法用于保密通信，用混沌系统的多个状态量对信息信号进行复杂的加密后注入混沌系统并和混沌系统的输出信号一起传送到接收端，发送和接收系统同步后，在接收端解密恢复信息信号。通过对Chua电路和四维Rossler系统的仿真研究，所得结果证明了该方法的有效性。     

Improved auxiliary particle filter‐based synchronization of chaotic Colpitts circuit and its application to secure communication

In this paper, we propose a synchronization scheme based on an improved auxiliary particle filter (IAPF) for chaotic Colpitts circuit and conduct an experimental study on the synchronization performance with application to secure communications. Specifically, with the synchronization scheme, when the chaotic signals generated by an analog Colpitts circuit are transmitted through a nonideal channel, the distorted signals are processed digitally by the novelly designed IAPF at the receiver, in order to obtain the synchronized signals of the transmitter circuit. Experimental results indicate that synchronization can be achieved over both the additive white Gaussian noise channel and the multipath fading channel with low signal‐to‐noise ratio, even if there exist severe circuit parameter mismatches between the transmitter and the receiver. Furthermore, a chaos‐masking secure communication system is constructed and verified over both the additive white Gaussian noise channel and the multipath fading channel, and the bit error rate is evaluated versus different signal‐to‐noise ratios and symbol periods. It is shown that the achievable bit error rate can reach the order of magnitude of 10 ^{− 4} without error correction coding techniques. In addition, security analysis demonstrates that the proposed chaotic secure communication system is resistant to the brute‐force attack. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

A digital secure image communication scheme based on the chaotic Chebyshev map

In this paper, a simple image secure communication scheme based on the chaotic Chebyshev map and chaos synchronization is proposed. The scheme relies on the excellent correlation property of chaotic sequences, which is very desirable for secure image communication. The results obtained by computer simulation indicate that the transmitted source image can be correctly and reliably recovered using the proposed scheme, even through a noisy channel. Notably, the scheme possesses relatively high security and can be easily implemented. Moreover, the quality of the recovered image is satisfactory, quantified by such common criteria as the bit‐error rate performance. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种基于混沌序列相关同步的DS-CDMA通信系统

本文介绍了一种基于混沌序列相关同步的DS－CDMA通信系统，其核心就是经混沌序列作为地址码，利用混沌序列优越的相关特性进行相关解调。文中推导出了多用户相关解调的表达式，表明在系统同步的前提下，系统性能取决于混沌序列的相关性。文中还讲述了系统构成方法以及相关同步检测和相关解调的原理，最后给出的计算机仿真结果证明了上述原理的正确性。