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基于混沌系统的网络通信保密方法研究

曲星润  
【摘要】: 本文通过对混沌模型和混沌同步深入研究,并通过对Duffing系统的系统分析、在噪声中的免疫能力和模拟硬件电路的设计等前期工作,设计了三种以Duffing系统为模型的混沌数字保密通信的方法。 第一种方法,研究了Duffing系统产生混沌的临界条件并对收发模型中参数匹配的收敛性进行了分析,提出了利用连续型混沌序列进行数字通信的混沌掩盖技术,介绍了数字通信的混沌掩盖方法,给出了此Duffing系统进行数字通信混沌掩盖的基本原理,进行了计算机仿真研究,为混沌系统应用于数字保密通信向实用性迈进了一步。 后两种方法都是基于Duffing系统的相空间信号应用的。利用相空间信号及其各种组合形式,可以在不增加系统复杂性和同步困难的前提下大大提高信号抗追踪和抗破译的性能。 第二种方法是将相空间信号用于混沌复合掩盖,这种方法充分利用了系统资源,可以获得比传统的混沌掩盖方式更好的加密效果。 第三种方法是将相空间信号的多种组合用于混沌键控加密,通过在广域信道上的传输,从而使信号在传输中增大复杂度、随机性、动态可控制性和调整灵活性,提高数字信号的被破译难度,增强了数字通信环境的保密性。扩展有效带宽有较大的潜力可挖。理论分析和仿真结果证明了该方法的可靠性,使破译者很难跟踪混沌信号,进一步提高了保密水平。


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