基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统研究

针对现有混沌保密光通信系统时延特征隐藏所需反馈增益系数较大这一问题,设计了一种基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统。首先,由全光反馈产生光混沌并将其耦合至2个电光相位混沌反馈环中。然后,通过相位调制的方式实现信息与混沌载波的非线性耦合并参与混沌载波的生成。最后,在检测端通过光混沌同步实现信号的解密。借助MATLAB软件仿真分析了系统中混沌信号的复杂度、时延特征隐藏、同步性、鲁棒性和通信性能。仿真结果表明,所设计的混沌保密通信系统在较小的反馈系数时具有较高的复杂度且时延特征得到较好的隐藏。

基于神经网络的舰船混沌保密通信系统研究

以提升舰船通信安全性及同步性为出发点,设计基于神经网络的舰船混沌保密通信系统。基于舰船混沌同步保密通信系统一般模型,在系统发射端设计基于径向基函数神经网络(RBFNN)的跟踪器,跟踪舰船信息信号,通过混沌调制模块调制系统的状态量参数,并加密舰船信息信号将其混沌视为载波进行混沌掩盖后,通过信道进行传输,经噪声消除器去除信号噪声后,在混沌解调模块设计基于RBFNN的同步控制器,输出同步解调后的原始舰船信息信号传输至接收端,实现舰船信息保密同步通信。实验结果显示,该系统加密后,信息可有效掩盖信号真实情况,信号去噪后可还原信号本真,解调后可在接收端实现高精度的信号还原;且该系统应用后的信息可有效防止攻击者窃取。

具有多涡卷混沌系统在保密通信中的应用

构造了一个新的三维混沌系统,该系统具有丰富的多稳态特性,即存在多涡卷吸引子现象。通过分析系统的平衡点与稳定性、吸引子相图、Lyapunov指数谱以及分岔图,发现该系统具有复杂的动力学特性且吸引子表现为四涡卷的拓扑结构。重点分析了参数和初始条件对系统多稳态性的影响,分析发现,当改变系统参数并选取合适的初始条件时,系统会出现双涡卷-三涡卷-四涡卷不同类型的多涡卷吸引子共存现象。基于提出的新三维混沌系统,在同步控制器的作用下,采用移位映射同步方法实现了该系统与经典Lorenz混沌系统的同步。最后将同步控制器应用于混沌掩盖保密通信中,仿真结果表明:该方法可靠、有效,在同步通信领域具有较好的应用价值。

声光双稳态系统周期驱动混沌保密通信

通过对声光双稳态系统进行周期驱动 ,调节驱动强度可使系统从周期态转变为混沌态。本文提出利用此混沌系统进行保密通信 ,我们先在系统处于周期态时使接收和发送端的两个声光双稳态系统同步 ,再改变驱动信号强度 ,使两系统同时进入混沌态 ,从而使得两个混沌系统具有相同的初始条件和参数 ,即得到两个同步混沌相同 ,在混沌同步的基础上实现混沌保密通信。

复合系统的混沌同步控制及在半双工保密通信中的应用

在一定条件下 ,对多个工作站的复合混沌系统的混沌同步提出了控制设计方法 ,并把结果应用到了半双工保密通信中 ,仿真实例利用了Chua’s电路 .

基于半导体环形激光器的高速双向双信道混沌保密通信

提出了一种利用半导体环形激光器(SRLs)的新型高速双向、双信道混沌保密通信系统.在该系统中,首先利用交叉双光反馈对驱动激光器的顺时针模式和逆时针模式的混沌延时特征进行抑制.然后将此混沌信号注入到一对响应激光器对应的顺时针模和逆时针模中,以实现带宽的增强及混沌同步.最后基于响应激光器之间的混沌同步,实现高速率、双向、双信道的混沌保密通信.通过对驱动激光器在交叉双光反馈作用下的混沌特性、以及响应激光器在不同条件下的同步特性进行了相关理论和仿真研究,结果表明:驱动激光器在合适的交叉双光反馈作用下可以产生延时特性被良好隐藏的顺时针模式和逆时针模式混沌信号;在该混沌信号的注入下,响应激光器输出的混沌信号带宽可以得到明显增强;通过设置合适注入强度值和频率失谐值,响应激光器之间可实现高质量的等时混沌同步.最后,对系统的双向、双信道混沌保密通信特性进行了讨论.当10 Gbit/s信号传输距离为10 km时,解调信息Q因子值仍可保持在6以上.

基于共同混沌信号注入的激光通信信息双向保密系统

现阶段有关混沌保密的研究主要通过注入混沌信号的相干光完成通信保密,无法有效解决参数失配现象,且通信过程中的信息容量会受带宽约束。为此,提出一种新的基于共同混沌信号注入的激光通信信息双向保密系统。设计系统总体结构,分析理论模型,设计共同混沌信号注入同步模块,实现接收端与发射端的耦合反馈。通过非线性薛定谔耦合方程表示混沌载波,借助共同混沌系统注入技术保证同步性。将共同混沌信号注入作为依据,在进行双向保密处理的过程中,通过混沌掩盖、混沌调制和混沌键控三种保密方式把激光通信信息调制至发射端输出的混沌载波中,经信道后,一部分被注入接收端,负责实现混沌同步,其它负责解调激光通信信息,实现激光通信信息双向保密。实验结果表明,系统保密效果好,误差低。

基于Lorenz系统的混沌调制保密通信的电路实现

对基本的Lorenz混沌系统进行标度变换和优化设计,用优化设计的Lorenz混沌电路组成混沌调制保密通信电路,并用模拟电子电路实现了保密通信.理论分析和实验结果证明了该通信方案的有效性.

时滞Lorenz混沌系统的同步电路实现及在保密通信中的应用

同步电路是实现保密通信的前提和基础,为了将混沌同步控制应用于保密通信,本文对给出的时滞Lorenz混沌系统设计了相应的同步电路.首先,运用数值仿真对系统的分岔图、相图、功率谱、Poincare映射进行分析.其次,给出了时滞Lorenz混沌系统的同步电路,并推导出各元件的有效值,在此电路的基础上利用电路仿真软件Electronic Workbench(EWB)进行了仿真实验.整个电路结构简单,实现容易,能够通过调节部分元件有效值获得丰富的混沌信号和较好的同步性能.最后借助于所研究的时滞Lorenz混沌系统的同步电路,利用混沌掩盖技术实现图像保密传输,并能正确有效地恢复出原文图像.

一个分数阶超混沌系统同步及其保密通信研究

应用单向耦合同步的方法对所给出的一个同量分数阶超混沌系统的自同步进行设计和实现,并从理论上分析了该同步方法的正确性和有效性。另外,以3.6阶超混沌系统为例,利用基于Bode图频域近似的方法,对该分数阶超混沌系统及其单向耦合同步系统进行模拟电路设计与实现,得到的电路实现结果与数值仿真结果一致,验证了该单向耦合同步是实际可行的。在此基础上,进一步对基于该耦合同步的混沌掩盖保密通信方案进行分析研究,得到的数值仿真结果和实际电路实验结果吻合,表明该保密通信方案有效可行,且具有良好的保密性。

不同阶混沌系统广义混合错位函数投影同步及在保密通信中的应用

为进一步提高保密通信的安全性,应用Lyapunov稳定性理论以及自适应控制方法,在广义混合错位投影同步与函数投影同步的基础上提出了广义混合错位函数投影同步(GHDFPS),给出了不同阶参数不确定混沌系统的广义混合错位函数投影同步与参数辨识的控制方法,并研究该同步类型在保密通信中的应用。通过严格的数学证明和数值仿真,不同阶参数不确定混沌系统实现了广义混合错位函数投影同步,辨识出了不确定参数。由于广义混合错位函数投影同步中的函数比例因子矩阵的多样性,使该同步类型应用在保密通信中更具有安全性;同时,将此同步类型和实现该同步的控制方法用于混沌掩饰调制保密通信中,将能解调出多个信号,并能检验信号的真实性。

时滞Chen混沌系统的指数同步及在保密通信中的应用

针对一类参数未知的时滞Chen混沌系统,研究了其指数同步问题.利用Lyapunov稳定理论设计了指数同步控制器和参数自适应律,基于线性矩阵不等式技术给出了其指数同步的充分条件.利用所提出的指数同步方法解决了保密通信问题,且更符合实际情况.所设计的控制器是实用有效,易于实现.仿真示例验证了该方法的有效性.

基于压缩感知的脉冲同步的混沌保密通信系统

在保密通信系统中,随着高维混沌系统的应用及复杂的混沌调制和解调方法的提出,提高了通信系统的保密性能,但大大增加了传输的信息量,使保密通信成本急剧上升。以四维超混沌系统模型为研究对象,从Lyapunov指数角度给出了系统的脉冲同步判据,实现了超混沌驱动-响应系统的脉冲同步;将脉冲同步与压缩感知技术相结合,设计了一种基于压缩感知的脉冲混沌同步新保密通信系统。通过仿真实验,说明了新保密通信系统能够解决信息冗余带来的发送信息较大、信道利用率低等问题,改善了传输速率及信道拥堵现象。经过压缩感知后的加密信息"支离破碎",增强了通信系统的保密性。

数字语音混沌保密通信系统的研究

利用逻辑映射产生混沌编码序列,以该序列作为密码构造了数字语音保密通信系统,通过仿真分析各项性能(保密性能、对参数的灵敏度等),结果表明该系统具有较强的自同步能力和较高的保密性能,并且易于实现.

数字语音混沌保密通信系统及硬件实现

对离散时间动力学系统逻辑影射进行变换，使其在一定精度下产生数字混沌序列，采用该数字混沌序列作为密码，构造了语音保密通信系统，并运用单片机实现了该系统的硬件实验。

一个时延混沌系统的耦合同步及其在保密通信中的应用

近年来 ,混沌同步成为一个研究热点 ,特别是它在保密通信中的潜在应用 系统地研究了一个时延混沌神经元系统的耦合同步问题 基于Krasovskii Lyapunov理论 ,分析了同步的渐近稳定性 ,给出并证明了判定同步的一个充分条件 ,并对耦合强度阈值进行了估计 计算机数值仿真结果表明 ,该耦合系统具有良好的同步效果和鲁棒性 ,证实了仿真结果与理论分析是相符的 最后基于混沌掩码技术给出了在扩展频谱保密通信中的一个应用实例 该应用系统的特点是只需传送一个标量信号就可实现同步 ,由于该信号直接驱动接收系统 ,且具有类似噪声的宽频谱特性 ,因此难以预测和破译 。

基于状态观测器的超混沌保密通信系统的设计方法

研究了一种基于状态观测器的超混沌保密通信系统的设计方法 :首先将明文用超混沌系统的状态变量函数加密 ,然后再调制到超混沌载波上发送出去 ,驱动接收端超混沌系统与发送端超混沌系统同步 ,从而解调解密恢复明文 .其设计策略是将接收端超混沌系统作为发送端超混沌系统的状态观测器 .

一类数字混沌保密语音通信系统的保密性能分析

分析了一类数字混沌保密语音通信系统在回归映射攻击、相空间重构攻击、泄密攻击下的保密性能，实验和仿真表明基于数字混沌的保密语音通信系统比基于连续流混沌的保密语音通信系统有更强的保密性能．最后，提出了分时映射多刀开关及同时多映射复合的高维混沌等，以进一步提高保密性能．

分数阶混沌系统同步及其保密通信

针对参数未知的分数阶Chen混沌系统,研究其同结构同步以及与分数阶Lü混沌系统的异结构同步问题。利用分数阶系统稳定性理论和拉普拉斯变换理论,设计并证明了系统的反馈控制器,给出了一种分数阶混沌保密通信系统。运用分数阶微积分的预估——校正算法进行数值仿真,验证了所提出方法的有效性。

统一混沌系统同步控制及在保密通信中的应用

基于线性反馈同步的理论,实现了统一混沌系统的线性反馈同步的控制,并将该混沌同步方式应用于混沌参数调制的保密通信系统中。在系统的发送端利用发送的信息信号调制混沌系统的参数,将信息信号隐藏在混沌信号中,在系统的接收端利用混沌同步信号提取出相应的混沌系统参数,进而恢复出所传输的信息信号。仿真结果表明其同步时间短,在保密通信系统的接收端恢复出信息信号非常逼近发送的信息信号,具有较强的保密性和实用性。