一种保密通信系统的研究

基于混沌同步的保密通信方式相比传统保密通信方式有很大的优势,发展前景光明。通常混沌同步保密通信方式用混沌掩盖来实现,需要两个信道,其中一个信道传输混沌同步信号使系统保持同步,另一路则传输用混沌信号掩盖后的保密信息。在频谱资源日益紧张的情况下,由于这种通信方式对于信道资源的利用率相对较低,因此经济效益较差。本文提出了一个新的系统,用一个信道轮动传输信息和同步信号,对系统进行了详细分析,重点研究了系统传输的时隙分配并给出了仿真验证,证明了该系统能极大地提高信道利用率,同时对该系统的实际应用作了详细分析。     

自适应逆控制的离散混沌保密通信系统

基于自适应逆控制原理设计了一新的离散混沌保密通信系统，该系统能够有效的克服信道噪声对混沌同步和信息传输的干扰，并且具有同步速度快，在信道噪声普遍存在的情况下，能够精确传输信息的优点。最后仿真证明了此系统的有效性。     

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。     

基于广义观测器实现混沌系统的同步及信息传输

将保密通信问题看成是信息信号同步问题,从全新的角度提出了一种基于广义观测器的保密通信系统.首先在不改变混沌发送系统的混沌特性的前提下,将信息信号注入到混沌发送系统中,并将其看作系统的状态量;然后在接收端设计广义观测器;最后根据发送端传来的隐藏有信息信号的混沌输出信号同步出混沌系统的状态和信息信号.此方法不需要单独设计加密解密算法,而是将收发端混沌系统的同步与信息传输用同步方法一次实现.对系统的仿真证明了该方法的有效性.     

保密通信中稳健差拍同步方法的描述与验证

结合自适应信道盲均衡和离散混沌系统的稳健差拍同步提出了一种存在信道畸变时的离散混沌系统的稳健差拍同步方法.该方法把混沌误差同步作为能量函数,利用进化算法训练递归神经网络完成自适应信道盲均衡,均衡器的输出作为混沌接收器的激励信号,从而在完成信道盲均衡的同时混沌系统达到同步状态.此外,提出了一种利用离散混沌系统稳健差拍同步实现存在信道畸变时的保密通信的方法.     

基于限幅特性非线性三阶自治电路的混沌遮掩保密通信

设计了一种限幅特性非线性三阶自治混沌保密通信电路系统.该系统利用串联同步三阶自治混沌电路进行信号混沌遮掩保密通信.有用信号隐藏在混沌参数中,混沌复合信号作为传送信号,在发送端和接收端之间传送.利用接收端响应系统与发送端驱动系统达到同步,可无失真地将有用信息信号检出.该方法设计简单,易于实现,并且同步速度快,实现了高质量的信息保密传送,具有很好的可行性.     

离散混沌系统稳健差拍同步方法及其在保密通信中的应用

本文结合自适应信道盲均衡和离散混沌系统差拍同步提出了一种存在信道畸变时的离散混沌系统的稳健关拍同步方法。该方法把混沌误差同步作为能量函数,利用进化算法训练递归神经网络完成自适应信道盲均衡,均衡器的输出作为混沌接收器的激励信号,从而在完成信道盲均衡的同时混沌系统达到同步状态。此外,本文提出了一种利用离散混沌系统稳健差拍同步实现存在信道畸变时的保密通信方法。     

光纤混沌双向保密通信系统研究

本文提出光纤混沌双向保密通信设想,通过耦合光注入半导体激光器激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道,建立了光纤混沌双向通信系统模型,数值实现了该系统在长距离光纤传输中的同步,详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,导出了系统传输的非线性相移.数值模拟了具有正弦调制信号的调制频率0.5GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0.4Gbit/s以及20Gbit/s的混沌数字通信以及调制速率0.05Gbit/s 混沌键控通信的应用,计算出光纤混沌数字通信速率和同步误差等关系,还特别分析了系统解码特性和调制带宽,表明系统具有非常好的保密性能和具有高速率通信的能力.光纤混沌双向保密通信是可以实现的.     

一种通过异结构同步实现混沌保密通信新方法

该文提出通过异结构混沌同步和参数调制实现保密通信的新方法。在发送端将信息信号调制到混沌系统的某个参数中,根据Lyapunov稳定性定理,构造合适的控制器,实现了异结构混沌系统的完全同步;在接受端采用非线型滤波器,使信息信号得以有效地恢复,实现信号安全保密传输。仿真结果表明,系统快速达到同步,经参数调制的信号能有效恢复,成功地实现保密通信,具有较强的保密性和实用性。     

基于细胞神经网络超混沌系统扩频保密通信

研究了四阶细胞神经网络超混沌系统同步方法,分析了系统存在参数失配和信道噪声时的同步性能,提出了一种基于细胞神经网络超混沌同步系统的扩展频谱保密通信设计方法。提出的扩频保密通信方法不仅只需传递一个标量信号,而且由于采用了超混沌系统,所设计的扩频通信系统具有更高的保密性。     

基于Chebyshev混沌序列的正交宽带调制解调方法

针对常规的相干解调和非相干解调在水声信道通信中可靠性差的问题,文中提出了一种基于Chebyshev混沌序列的正交宽带调制解调方法。该方法基于海洋水声信道环境与传播特点,采用统计特性接近环境噪声且具有尖锐自相关、宽带特性的Chebyshev混沌序列作为信息载体和同步信号,并利用欧氏距离分类器对接收信号进行非相干分类判决解调。该方法可有效抑制水声信道因多途传播而引起的频率选择性衰落和码间干扰,从而更好地实现低信噪比条件下可靠水声通信。仿真实验证明,在-10 dB以上信噪比环境下,文中所提通信方法在具有多途效应的水声信道上具有良好的通信性能。     

用细胞神经网络超混沌同步系统实现保密通信

本文提出了一种基于细胞神经网络超混沌同步系统的双通道保密通信系统。用降维观测器思想实现了四阶细胞神经网络超混沌系统的高精度同步，并将其用于双通道混沌保密通信：一个通道传送与信息信号无关的混沌系统的输出信号实现高精度同步，另一个通道传送用混沌信号加密的信息信号。由于同步和加密信号分开传送并且采用了超混沌系统，所设计的保密通信系统具有更高的保密性。     

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.     

基于T-S模型的混沌保密通信系统设计

基于T-S模型讨论了混沌系统的鲁棒同步问题,模糊控制器对于混沌系统本身受到的外界扰动具有一定的鲁棒性能,并将该方法应用于基于混沌同步的保密通信系统设计,实现了对数字图像的保密通信。通过对离散Henon混沌系统的仿真,证实了该方法的有效性。     

异结构时滞不确定混沌系统的同步/反同步控制及其应用

为了研究具有不同参数的两个不确定时滞混沌系统的同步与反同步控制及在保密通信中的应用,首先对反馈时滞Lorenz混沌系统的系统参数进行重新设计,并引入正弦函数扰动,获得两个具有不同吸引子的时滞混沌系统.采用主动控制方法实现了具有不同参数的时滞混沌系统的同步及反同步控制.为了实现保密通信,将明文信号参与混沌运算,并结合混沌...     

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。     

A second-order Markov model to synchronize a quasi-chaotic sequence: application of synchronization and decoding problem with belief propagation

The use of chaotic codes in transmission systems presents many advantages, not only in term of security, but also to combat multi-path propagations and to allow multiple access. Nevertheless, the main problem of communication with chaos is the design of an experimental and real-time synchronization decoder between transmitter and receiver. In this paper, we suggest to use the belief propagation algorithm as a new approach for synchronizing quasi-chaotic signals. In this approach, the transmitter contains a digital chaotic oscillator which is perturbed by the information signal. The receiver consists in a dual system augmented with a belief propagation processing, whose aim is to recover the information signal. We suppose that the channel is Gaussian and synchronization is forced in a first step. Once synchronization is achieved, the information signal modulated the chaotic system and is transmitted on the Gaussian channel. An adaptative belief propagation algorithm is processed to recover the signal information.     

一种改进的最小频移键控调制信号定时同步方法

MSK信号具有良好的频谱效率和功率效率,在通信系统中应用十分广泛。同步作为解调的前提,对MSK信号同步方法的研究十分必要,从而达到解调分析信号的目的。在复杂电磁环境中,信号可能受到噪声和信道衰落等影响,增加了MSK信号的正确盲同步处理难度。因此,提出了一种基于新型非线性变换与前馈结构的MSK信号同步方法,可对信号实现符号定时同步。该方法适用于较低信噪比的情况,算法精度高且计算复杂度较低,还可在缺少先验信息的条件下对MSK信号实现同步,能在一定程度上有效克服信道衰落等因素的影响,获得较好的处理性能。