混沌密钥调制DFRFT旋转因子的视频加密

现有分数阶傅里叶变换（FRFT）由于旋转因子的单一性很少应用于视频实时加密,而当前单纯混沌加密算法的安全性又存在着诸多缺陷。为此,提出一种新的视频实时加密算法——混沌密钥调制DFRFT旋转因子。该算法将混沌加密与分数阶傅里叶变换进行了有机结合。首先将离散分数阶傅里叶变换（DFRFT）的旋转因子用混沌密钥进行调制,然后用调制后的旋转因子对视频数据进行分数阶傅里叶变换,最终完成了对视频数据的加密系统。该加密系统在技术上实现了视频数据在客户端的实时采集、实时加密;密文在网络上的实时传输、密文在接收端的接收、实时解密和播放。实验结果表明,加、解密效果很好,满足了实时性与安全性的要求。对实验结果的理论、安全性分析表明,该算法简单易行、安全性高。该算法的安全性优于单纯的混沌加密算法或单纯傅里叶视频加密算法,且满足了实时性要求。为解决实时性与安全性冲突问题提供了一条新的途径。     

基于小波变换和FRFT的图像加密算法

为了提高图像的安全性,增强图像的加密效果,提出一种基于离散小波和分数阶傅里叶变换（FRFT）的图像加密算法。首先利用离散小波变换使图像信号稀疏化,然后对稀疏化处理后的图像进行离散FRFT处理,得到最终加密图像。MATLAB的仿真结果表明,和单一的小波变换相比,该算法的加密和解密效果较好,能够较好地隐藏图片的信息。     

混沌密钥调制DFRFT旋转因子的视频加密研究

现有FRFT由于旋转因子的单一性很少应用于视频实时加密,而当前单纯混沌加密算法的安全性又存在着诸多缺陷。为此,提出一种新的视频实时加密算法——混沌密钥调制DFRFT旋转因子。该算法将混沌加密与分数阶傅里叶变换进行了有机结合。首先将DFRFT的旋转因子用混沌密钥进行调制,然后用调制后的旋转因子对视频数据进行分数阶傅里叶变换,最终完成了对视频数据的加密系统。本加密系统在技术上实现了视频数据在客户端的实时采集、实时加密;密文在网络上的实时传输、密文在接收端的接收、实时解密和播放。实验结果表明,加、解效果很好,满足了实时性与安全性的要求。对实验结果的理论、安全性分析表明,该算法简单易行、安全性高。该算法的安全性优于单纯的混沌加密算法或单纯傅里叶视频加密算法,且满足了实时性要求。为解决实时性与安全性冲突问题提供了一条新的途径。     

短时分数阶傅里叶变换的基本性质

作为一种不会对信号时频结构在解线调时产生压缩扭曲的线性时频分析工具,短时分数阶傅里叶变换(STFrFT)相比于分数阶傅里叶变换更适于处理多项式相位信号.证明了短时分数阶傅里叶变换的一些基本性质,例如:重构条件和帕塞瓦尔定理等.以chirp信号为例给出了STFrFT的窗函数和窗口参数的选择依据.本文结论为短时分数阶傅里叶变换的应用提供参考.     

基于混沌动态随机分组与调制分数阶FFT旋转因子的图像加密

针对分数阶傅里叶变换(FRFT)图像加密中,由于FRFT旋转因子单一性和分组单一性而引起的安全性问题,提出一种新的加密方法——混沌动态随机分组与随机调制FRFT旋转因子。该方法采用3个混沌子系统:用子系统1(密钥)对明文进行无损预加密,得到(一次)密文;然后,用子系统2对FRFT进行动态分组;用子系统3对FRFT旋转因子进行随机调制。接着,用经动态分组、随机调制旋转因子后的FRFT对(一次)密文进行二次加密。相邻像素相关性、像素改变率等测试结果表明,该算法对统计攻击和差分攻击具有较强的抵御能力;实时性、还原性测试表明,一次加密中,采用无损方式与有损相比,其解密用时减少了52.5%,解密后明文相似度提高了4.5%,由此,免除了去噪处理,降低了系统开销。安全性测试表明, 与单纯调制旋转因子方法相比,随机分组与调制旋转因子方法的信息熵提高了1.7%,抵御穷举法攻击的能力提高了10³⁶³⁵倍。由此表明,该方法在实时性、还原性、安全性等方面,均优于混沌密钥单纯调制FRFT旋转因子算法。     

一种基于混沌和分数阶傅里叶变换的图像加密算法

基于混沌及分数阶傅里叶变换,提出一种对灰度图像的加密算法,并对算法进行仿真实现,结果表明该加密算法加密速度快,效果良好,密钥空间大,具有较强的实用性.     

基于分数阶傅里叶变换的宽带LFM相干信号的DOA估计

提出一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的宽带线性调频信号(LFM)相干信号的波达方向(DOA)估计方法。针对分数阶傅里叶变换的谱峰聚集特点,该算法构造了分数阶傅里叶域(FRF域)的宽带LFM信号的阵列数据模型,在FRF域内利用Toeplitz矩阵重构特性,实现对相干信号的解相干,最后通过谱峰搜索完成入射信号的DOA估计。算法在不减小阵列有效孔径的情况下,增加了可估计相干信号源数目,并在低信噪比条件下能够得到较好的性能。实验仿真证明了该算法的有效性。     

基于混沌序列和分数傅里叶变换的图像加密技术

采用混沌序列的特性和分数阶傅里叶变换,实现图像双重加密。由密钥生成实数值混沌序列,对数字图像进行空域置乱,然后进行分数傅里叶变换,实现图像的双重加密,只有同时清楚混沌序列和分数阶傅里叶变换阶数才可能对加密图像进行有效解密。计算机模拟表明该方法是有效的,具有很好的加密效果。     

基于时频空间奇异值分解的多分量线性调频信号分离与增强

针对加性色噪声背景下的多分量线性调频信号的分离和增强问题,提出了一种新的基于时频空间奇异值分解的算法,该方法对加性噪声有较好的抑制能力.同时,对于线性调频信号的最佳分数阶傅里叶变换域估计问题提出了在低信噪比下更为有效的基于信号四阶分数阶傅里叶变换中心矩的方法.仿真实验证明了本文方法的有效性.     

基于混沌序列和分数傅里叶变换的图像加密技术

采用混沌序列的特性和分数阶傅里叶变换，实现图像双重加密。由密钥生成实数值混沌序列，对数字图像进行空域置乱，然后进行分数傅里叶变换，实现图像的双重加密，只有同时清楚混沌序列和分数阶傅里叶变换阶数才可能对加密图像进行有效解密。计算机模拟表明该方法是有效的，具有很好的加密效果。     

基于TMS320C6201的离散分数阶傅立叶变换快速算法详细实现

各种离散分数阶傅立叶变换DFRFT(Discrete Fractional Fourier Transform)算法的发展促进了分数阶傅立叶变换FRFT(Fractional Fourier Transform)在数字信号处理领域的应用。本文首先介绍了FRFT的定义和特性,并给出了几种DFRFT计算方法的比较。在对Ozaktas提出的DFRFT快速算法理论分析基础上,本文给出了基于TMS320C6201定点数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)的快速算法详细实现。该详细充分利用FFT计算和数学处理来有效降低算法的运算量。     

一种基于分数阶Fourier域的数字水印

提出了一种分数阶Fourier域的水印嵌入算法。将一复伪随机序列作为水印信息嵌入到图像的分数阶Fourier域中。分数阶Fourier变换的变换角度(α,β)为水印增加了两个自由度,增强了水印的安全性。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于随机分数梅林变换的非线性图像加密算法

为了消除线性加密系统的安全隐患,提出了一种基于随机分数梅林变换的非线性图像加密算法。结合对数—极坐标变换和随机分数傅里叶变换构造了随机分数梅林变换,随机化过程用到的实对称随机矩阵由线性同余函数生成。输入的实值图像经随机分数梅林变换非线性加密,得到便于存储和传输的实值密文。该算法增加了线性同余函数的3个参数作为密钥,与分数梅林变换相比,随机分数梅林变换的分数阶密钥的敏感性更强。数值模拟表明该算法有较强的抗攻击能力,密钥灵敏度高,具有良好的安全性     

基于改进曲率尺度空间技术的图像水印算法

提出一种新的鲁棒性水印算法,利用改进的曲率尺度空间技术,提取图像的少量较顽强角点,用于重建受几何攻击的图像。选取2个chirp信号作为水印信息,将其嵌入图像的分数傅里叶变换（FRFT）域,选用变换阶次和水印嵌入位置矩阵作为算法密钥,根据chirp信号在FRFT域呈现的冲激特征检测水印信号。仿真实验结果表明,该算法具有较高不可见性、安全性和鲁棒性。     

自适应分块的医学图像混沌加解密算法

针对现有基于混沌的医学图像加密算法未考虑图像纹理特征的不足,提出了一种自适应分块的医学图像混沌加解密算法。首先利用2D Sine Logistic混沌系统生成两个具有良好混沌特性的安全序列;然后将图像分成固定尺寸的图像块,并计算图像块的最大像素差和方差,根据设定的阈值将图像块划分成纹理平滑块和纹理复杂块;最后利用混沌序列1对平滑块进行密文反馈加密,利用混沌序列2对复杂块进行明文反馈加密,得到加密后的图像。算法有效地考虑了图像块的纹理特性,优化了混沌加密算法,提高了医学图像的加解密效率。实验仿真结果表明,提出的算法具有高的安全性和加解密效率,相比现有方法加解密速度提高1倍左右。算法适用于大数据量的医学图像实时加解密。     

Zynq芯片的三维视频混沌保密通信系统设计

本文基于具有FPGA+ARM架构的Zynq芯片,提出了一种新的实时视频混沌保密通信系统的设计方案.阐述了一种三维视频混沌加密算法的原理并且加以应用,详细介绍了系统设计方法和软硬件实现过程.利用Zynq的FPGA资源实现视频的采集和显示,ARM处理器实现混沌加密与解密和网络收发功能.最终在局域网内实现了视频的实时采集加密和自同步解密,获得了良好的安全性和实时性,为混沌保密通信的应用提供了新方向.     

基于FPGA的CPRS混沌加解密芯片算法设计

为了满足日益提高的通信安全需求,缩短实时加解密处理的时间,提出了一种利用CPRSC～V～,沌伪随机序列)加密算法,实现基于FPGA(现场可编程门阵列)的加解密芯片的算法设计.利用FPGA的并行流水线达到了DSP不能达到的处理速率和实时效果.该系统采用RAM分布式存储方式代替寄存器和case选择语句,减少资源利用率的同时获得最高lOOMbps全双工加解密速率,满足当今对加密芯片越来越高的速率要求.该加密芯片可用于对语音、图像以及视频等的加密.