用于保密通信系统的混沌自适应逆控制方法

利用自适应逆控制方法设计混沌系统的噪声消除器,实现了混沌掩盖保密通信.针对混沌掩盖保密通信中含有扰动和噪声的混沌加密信号,设计了自适应噪声消除器,有效消除信号传榆中的扰动与噪声,恢复初始的信息信号,从而实现系统的同步.通过MATLAB数值仿真证实了该方法的可行性和有效性.该方法有效克服了通信系统中信道噪声对混沌同步和信息传输的干扰,并且同步速度快,在信道噪声普遍存在的情况下,能够精确传输信息.     

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。     

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。     

具有传输干扰的混沌全状态射影同步

针对具有传输干扰的混沌系统的同步问题,提出一种新的全状态射影同步方案.利用Lyapunov稳定性理论,设计了混沌系统的非线性观测器,得到了具有传输干扰的混沌系统射影同步的充分条件.该方案不仅能够得到以特定缩放因子的射影同步,并且可以在不降低可控性的条件下,根据控制的情况,任意调整缩放因子.利用鲁棒稳定性理论进一步证明了所提方案可大大减小传输干扰对混沌射影同步的影响,从而得到了满意的混沌全状态射影同步.最后,以陈氏系统为例,进行数值仿真,验证了所提方案能够有效地抑制混沌同步系统的信道干扰,得到混沌系统的全状态射影同步.     

混沌系统同步的抗干扰优化设计

本文研究混沌系统同步的抗信道噪声和参数失配干扰优化设计问题。以非线性反馈混沌同步方案为基础，推导出一种抗干扰优化设计方法。对蔡氏电路的仿真实验表明，用该方法设计的混沌同步系统具有较强的抗干扰能力。     

分段线性连续混沌系统的H∞同步方法

基于状态观测器方法，研究分段线性连续混沌系统的鲁棒H∞同步问题。在同时考虑系统噪声和信道噪声的情况下，构造H∞意义下的状态观测器，使噪声对混沌同步的影响最小。状态观测器的设计可通过求解特定的线性矩阵不等式(LMI)获得。对蔡氏电路的仿真表明，用该方法设计的混沌同步系统具有较强的抗干扰能力。     

安全性增强的双向长距离混沌保密通信

基于混沌同步,构建安全性增强的双向长距离混沌保密通信系统。结果表明:在合适的双混沌光注入参数下,驱动激光器(DL)可以产生低时延特征(TDS)、宽带宽的混沌信号;DL输出的混沌信号注入到2个响应激光器(RLs)中,通过优化注入参数,2个RLs可输出TDS更低、带宽更宽的混沌信号,且2个混沌信号在实现高质量混沌同步的同时与DL输出混沌保持极低的相关系数(小于0.1);基于2个RLs之间高质量的混沌同步,可实现安全性增强的双向远距离混沌保密通信。采用色散位移光纤作为传输信道,20Gbit/s的信息在传输120km后,解调信息的Q因子大于6;而采用普通单模光纤作为传输信道,1Gbit/s的信息在传输140km后,解调信息的Q因子大于8。     

外注入激光同步方程和在保密通信中的应用

本文建立了外部光注入半导体激光器的同步系统误差方程,实现了外部光注入波长1.31μm分布反馈激光器的两个激光混沌系统的同步,其同步误差几乎为零.成功数值模拟了该同步系统在长距离光纤传输中的同步,其同步误差随着传输距离而增加,光纤的自相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,分析了这种传输的极限,讨论了在不同传输距离上的强度噪声和相位噪声对同步误差的影响.在长距离光纤模拟和数字保密通信中应用的数值模拟表明,无论是在时域还是在频域,信息在混沌中都难以分离,确具有很高的保密性能和反破译能力.     

基于光域补偿的远距离光混沌同步

光混沌信号受限于光纤中的色散和非线性效应，难以实现远距离同步。同时，由于光注入混沌同步采用纯光域信号处理，无法与现有通信系统中的电域非线性补偿融合。因此，从非线性薛定谔方程出发，提出色散管理与基于光域的非线性管理相融合的技术方案，实现激光混沌远距离同步。然后，详细研究了不同传输距离、不同注入强度下的同步和传输特性。结果表明，在传输距离为1000 km、注入强度为0.5 mW情况下，系统能够实现信息速率为1 Gb/s的保密通信，同步载波相关系数能够达到0.97以上。     

一种新型置换相关键控混沌通信系统

在现有的非相干混沌通信系统中，用于传输参考信号的比特能量无法在接收端相关器被恢复出来，因此能量效率不高。针对这一问题，利用混沌序列前、后交换得到的新序列与原序列近似正交的特性，将参考信号与信息调制信号叠加在同一时隙传输，设计了一种置换相关键控混沌通信系统。在加性高斯白噪声信道中，该系统能从接收端相关器恢复全部的发送比特能量，具有比同类方案更高的能量效率。对误码率公式做了理论推导，对噪声性能进行了仿真实验，结果表明，与现有同类非相干混沌通信方案相比该方案具有更低的误码率。     

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...     

混沌同步新方法研究

从数字通信技术角度提出了混沌同步定义，指出混沌数字保密通信的应用研究重点是混沌严格同步技术。从网络通信协议的思路出发，在混沌脉冲同步的启发下，提出了一种新的混沌同步方法——混沌协议同步技术．并加以改进，从而解决了混沌数字保密通信的关键技术难题。最后构建了一个基于协议同步的网络混沌语音保密通信系统．验证了此方法的可行性。     

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。     

Theoretical model of optical fiber secure communication system with chaotic multiple-quantum-well lasers

Chaotic synchronization of injected multiple-quantum-well lasers of optical fiber system and a theoretical model of optical fiber chaotic secure communication system are presented by coupling a chaotic multiple-quantum-well laser synchroniza- tion system and a fiber channel. A new chaotic encoding method of chaos phase shift keying On/Off is proposed for optical fiber secure communications. Chaotic synchronization is achieved numerically in long-haul fiber system at wavelength 1.55 μm. The effect of the nonlinear-phase of fiber is analyzed on chaotic signal and synchronization. A sinusoidal signal of 0.2 GHz frequency is simulated numerically with chaos masking in long-haul fiber analog communication at wavelength 1.55 μm while a digital signal of 0.5 Gbit/s bit rate is simulated numerically with c1haos masking and a rate of 0.05 Gbit/s are also simulated numerically with chaos shift keying and chaos phase shift keying On/Off in long-haul fiber digital communica- tions at wavelength 1.55 μm     

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。     

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.