一种数字化混沌扩频序列发生器的设计

该文给出了一种基于FPGA芯片的数字化分段线性混沌映射系统的设计方法,该方法利用了m序列的扰动来克服有限精度下混沌序列的短周期行为;对用 VHDL实现的分段线性混沌序列发生器进行了门级仿真;将数字混沌序列的平衡性、相关性和线性复杂度等与实值混沌序列进行了比较,结论为:数字混沌序列的平衡性略比实值混沌序列差;自相关特性略好;N=63,255时,互相关特性略好,而N=31,127时互相关特性略差;二者的线性复杂度相当,为分段线性映射系统应用于扩频通信领域探索了一条途径。     

基于时空混沌的CPSK多用户扩频通信

传统的混沌扩频（CDSS）是利用混沌序列量化、编码后产生的0、1序列作为扩频码,来实现频谱展宽。另外,由于混沌序列本身的宽频特性,一些传统的混沌数字调制技术也可被用于扩频通信系统的设计。在单向耦合映像格子（OCML）时空混沌模型同步的基础上,直接利用混沌相位键控（CPSK）调制技术构建了一个多用户扩频通信系统。该模型为每个用户分配一个OCML时空混沌模型,为了更好地利用时空混沌系统的时间与空间混沌特性,其采用＂跳格序列＂作为扩频调制序列对用户信息进行调制。通过与传统混沌直接序列扩频（CDSS）系统的仿真比较发现,所设计的CPSK调制多用户扩频通信系统拥有比后者更好的误码性能及安全性能。     

基于数字混沌序列的DSSS通信系统仿真

为了将数字混沌序列直接应用到现有的数字通信系统中,分析了混沌序列的伪噪声特性,介绍实值混沌序列的量化方法,仿真数字混沌序列的性能,最后对基于数字混沌序列的DSSS通信系统进行了仿真。结果表明,数字混沌序列具有良好的自相关和互相关特性,将其应用到DSSS通信系统中可以解决当前存在的系统间相互干扰及多址干扰等问题。     

数字混沌序列在DSSS通信中的误码率仿真

为了将数字混沌序列直接应用到现有的数字通信系统中,论文分析了混沌序列的伪噪声特性,介绍了实值混沌序列的量化方法,仿真了数字混沌序列的性能,最后对基于数字混沌序列的DSSS通信系统进行了仿真。结果表明,数字混沌序列具有良好的自相关和互相关特性,完全可以作为扩频码应用到现有的DSSS通信系统中。     

混沌信号在抗干扰测量应用中的数字化处理

描述了以Logistic混沌信号为例的混沌信号数字化处理方法。分析了混沌信号的频谱特性、自相关特性和模糊函数,并采用MATLAB对Logistic二维混沌映射信号的特性进行了仿真分析。说明了混沌信号的强抗干扰性及较高的距离速度分辨力适用于抗干扰测量系统。采用FPGA实现数字Logistic序列,并针对混沌序列的有限精度效应加入扰动,验证了生成序列的频谱及自相关为混沌特性。     

一个产生复杂PR序列的自动切换混沌系统

理论上混沌具有非周期性,但利用有限精度的数字计算机产生密码系统的伪随机（PR）序列时会出现短周期问题,从而影响了序列的统计性能和密码系统的安全性。为提高伪随机序列的统计性能和解决短周期问题,提出了一个新的自动切换混沌系统,该系统由两个子系统组成,其结构和状态受其自身的伪随机变量控制,并在两个子系统之间自动随机转换。这相当于对一个混沌系统的结构、变量和参数同时随机扰动;也等效于两个混沌系统的混合。利用这种自动切换混沌系统可在数字实现时增大混沌伪随机序列的周期,提高其统计特性和密码系统的安全性。     

基于数字混沌编码器的扩频通信研究

结合数字混沌序列的混沌特性,设计了一种基于数字混沌编码器的键控混沌扩频通信方案。该方案的收发两端采用相同结构的数字混沌编码器,产生完全同步的数字混沌序列,从而实现接收端的相关解扩。仿真结果表明,该方案具有良好的抗噪声性能和较高的安全保密性,能满足数字通信的误码率性能要求。     

基于数字编码器的混沌序列发生器

针对单一映射产生的混沌序列系统复杂度低,容易通过反向逆推估计出系统初值的缺点,提出了一种基于数字编码器的混沌序列产生方法。该方法容易用数字电路实现,且具有较高的系统复杂度;该序列由数字滤波器产生,具有较高的安全性。对产生的混沌序列初值敏感性、自相关性、互相关性能进行了分析,研究结果表明这种方法产生的序列具有较高的初值敏感性,优良的自相关性、互相关性和伪随机性,是一种有效和可靠的扩频序列。     

混沌跳频序列发生器的FPGA实现

本文根据单峰映射产生混沌序列极易被攻击的特点,采用高维的混沌系统来设计混沌跳频序列发生器.针对n维非线性数字滤波器产生序列的周期和分布特性,我们在系统结构上作了相应的设计,并最终应用FPGA(现场可编程门阵列)技术实现混沌跳频序列发生器.跳频序列发生器产生序列的测试结果表明,序列具有均匀分布,大的线性复杂度,汉明相关服从均值为L/q的高斯分布,因此混沌跳频序列发生器的设计是成功的.     

混沌密钥序列的DSP实现算法研究

混沌密钥序列的实现对遥测数据加密系统有着极其重要的意义.提出了一种基于数字信号处理(DSP)技术的新的混沌密钥序列生成方案,并通过微扰混沌初值的办法来克服有限精度效应的影响,接着详细阐述了基于该方案的混沌密钥序列发生器的硬件和软件的设计和实现过程.最后对生成的混沌伪随机密钥序列的性能进行了分析.实验证明了该方案具有数字化、结构简单、实现容易和速度快等优点,结果表明该方案是行之有效的.     

基于混沌的短信数码防伪追溯系统设计

将数码防伪技术和追溯技术相结合,利用混沌信号的特性,研究提出了一种生成防伪追溯二维码的混沌密码加密算法,设计并实现了一套基于混沌的“一键式”短信数码防伪追溯系统,可同时实现商品的真伪鉴别和透明化跟踪溯源,系统测试表明该系统防伪追溯效果好且方便实用,适合推广.     

基于混沌映射的偏振移位键控光通信系统

提出了一种基于数字混沌与偏振移位键控(PolSK)技术的光保密通信系统.该系统选取几种偏振态部分或完全相同的PolSK方式,在系统不同时钟周期,发送端根据实时产生的数字混沌序列选用不同的PolSK方式调制信息,接收端利用同步的混沌序列与相应的PolSK方式解调信息.数字混沌序列的伪随机特性使得该系统的PolSK调制方式呈现无规则变化.当星座点个数不少于6且选用的PolSK方式不少于4种时,可选的PolSK组合超过1060种,系统的密钥空间庞大.用OptiSystem和Matlab软件相结合的方法进行了系统仿真,并做了一定的数值分析.仿真与分析结果表明,该光通信系统通信正常,具有较强的保密性.     

一种基于混沌序列的数字图像加密算法

对Logistic映射混沌序列生成方法作了一些改进,改进后生成的序列不仅克服了一维混沌序列的短周期行为,而且统计性能有了一定程度的改善。提出了一种基于此混沌序列的JPEG格式数字图像加密算法,通过在图像压缩的同时执行加密运算,使密图具有良好的压缩效率,试验表明加密效果是令人掩意的。     

一种新型钟控混沌跳频序列构造方法

针对传统单一的混沌跳频序列的汉明相关性差、极易被攻击的缺点,将传统密码学中经典的时钟控制方法引入到跳频当中,结合混沌动力学提出了一种新型的钟控混沌跳频序列产生方法.理论研究与仿真结果证明这种方法极大地增加了系统抗干扰,抗截获的能力,同时对序列的周期性,相关性,线性复杂度和相空间分布等性能也有较大地提高,且该结构便于硬件实现,具有广泛的应用前景.     

Design of Digital Hybrid Chaotic Sequence Generator

In theory, the chaotic mapping sequences, for example, Logistic mapping, Tent mapping, Chebyshev mapping and so on, are suitable to be used as spreading codes in a DS-CDMA system [1~4]. Most of the chaos mapping systems is analogue. However, the digital chaotic sequences are often adopted in the practical applications. There is the finite precision effect in digital chaos mapping, which has undesirable influence on the properties of the chaotic sequences (e. g. period, correlations, balanc…     

Wide-Band Optical Frequency Hopping Using Digital Chaos

A wide-band optical frequency hopping (FH) scheme is proposed and analyzed using hyper digital chaos, where the chaotic sequences are applied to encrypt the original data in physical layer during transmission. The multi-fold data encryption is achieved based on the dynamic generation of the optical carrier frequency, FH rate as well as the available frequency set respectively. A hyper digital chaos is used to generate the multiple, independent chaotic sequences for the proposed data encryption, as a result, a huge key space of 10⁵⁸ is provided to enhance the security. The performances of data transmission and security enhancement against various attacks are evaluated in details.

     

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。     

广义映射混沌扩频序列及其特性分析

该文从扩频通信对扩频码序列的要求出发,提出采用广义映射产生混沌数字序列的思路。通过对广义映射混沌数字序列相关性和平衡性的分析,给出一种改进的广义映射混沌数字序列生成方法。计算机模拟分析表明,使用该文方法生成的混沌序列具有良好的平衡性和保密性,更适合在码分多址通信中应用。     

从混沌序列模型的生成到混沌序列的下载

以Lorenz混沌方程为例,提出了利用FPGA技术实现混沌序列模型的一种方法。对数字积分器、量化电路进行设计,采用DSP Builder工具形成Lorenz混沌输出序列,并在FPGA实验开发系统上进行了下载,最后使用Agilent公司的1693A逻辑分析仪对实验箱输出的序列进行了观察,详细地讲述了这一系列的过程。该设计方法根据系统需要和资源利用率可适当提高运算精度,并可应用于其他连续混沌系统中,有助于加快混沌系统在信息安全及保密通信领域中的应用。     

Theoretical model of optical fiber secure communication system with chaotic multiple-quantum-well lasers

Chaotic synchronization of injected multiple-quantum-well lasers of optical fiber system and a theoretical model of optical fiber chaotic secure communication system are presented by coupling a chaotic multiple-quantum-well laser synchroniza- tion system and a fiber channel. A new chaotic encoding method of chaos phase shift keying On/Off is proposed for optical fiber secure communications. Chaotic synchronization is achieved numerically in long-haul fiber system at wavelength 1.55 μm. The effect of the nonlinear-phase of fiber is analyzed on chaotic signal and synchronization. A sinusoidal signal of 0.2 GHz frequency is simulated numerically with chaos masking in long-haul fiber analog communication at wavelength 1.55 μm while a digital signal of 0.5 Gbit/s bit rate is simulated numerically with c1haos masking and a rate of 0.05 Gbit/s are also simulated numerically with chaos shift keying and chaos phase shift keying On/Off in long-haul fiber digital communica- tions at wavelength 1.55 μm