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混沌系统及其在保密通信中的应用研究

徐冬亮  
【摘要】: 本文通过对现有混沌系统和混沌通信系统的研究,提出了一个新的混沌系统,以及一个混沌保密通信中的应用方案。本文提出了一个新的三维自治类Lorenz系统,此系统的特点是最大创新点是带常数项。本文理论分析了该系统的动力学特性,并通过数学推导和数值计算分析了系统在平衡点处的稳定性。为研究系统的动力学特性,本文采用绘制系统的时间序列图,相图,计算并绘制系统的时间序列的Lyapunov指数谱、Lyapunov维数谱、分岔图、Poincaré截面图等方法。最后仿真和设计了系统电路。在仿真时,对该系统的在不同的仿真平台下做了仿真试验。仿真采用了Simulink仿真系统原理图,采用EWB仿真系统的电路原理图,采用Protel DXP仿真系统绘制系统的实际电路图。本文对电路原理进行了优化,得到最简电路,最后做出实际电路,在示波器上得到了本系统一个典型吸引子的系统相图。 本文通过对混沌保密通信方案的总结,提出了一种采用位同步脉冲同步法设计了一种多重加密的数字混沌保密通信系统,本系统采用数值运算产生离散混沌信号,并结合PCM通信系统设计,实现了系统数字化。通过仿真,我们可以看出系统的信号传输效果。本文还对本系统进行了保密性分析,主要分析了系统在参数重构攻击、相空间重构攻击和回归映射攻击下的安全性能。通过分析,可以发现此系统可以抵御现有的常用攻击手段本文分析了该系统在多种攻击下的保密性能,仿真实验结果表明该系统有很强的保密性能。


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