无钥匙进入系统的开发与加密算法研究

摘要

无钥匙进入与启动系统(Passive Entry Passive Start,PEPS)是汽车防盗系统的发展趋势。它极大地提高了汽车的安全性和舒适性。本文对无钥匙进入与启动系统的开发和身份认证中使用的加密算法进行了研究。无钥匙进入与启动系统包括PEPS控制器、智能钥匙、低频天线和转向锁止控制器等部件,本文主要对PEPS控制器部分进行了开发。
　　PEPS控制器是无钥匙进入与启动系统的核心部件。本文对其软硬件方案进行了设计。硬件方案中,主要包括对电源保护和采集模块、电源管理和唤醒模块、PEPS低频通信模块、IMMO低频通信模块、射频接收模块、信息采集模块、驱动模块、接插件模块、EEPROM模块和MCU等10个部分进行了设计。制作了PEPS控制器硬件实物并进行了基本功能的调试。在软件方案中,主要针对PEPS特有功能进行实现。设计了PEPS控制器软件的结构和整体工作流程。对身份认证流程进行了详细设计,制定了低频通信和射频通信规范。
　　智能钥匙位置识别方法是实现无钥匙进入和启动功能的关键技术。本文基于有限元仿真对其进行了研究。对无钥匙进入与启动系统的低频磁场分布情况进行了仿真。通过仿真,分析了驱动电流对位置识别的影响,研究了低频天线置于车身不同位置、不同安装方式时的磁场分布情况,以及对智能钥匙位置识别的影响,给出了智能钥匙位置识别的阈值。最后,通过实车测试结果检验了仿真方法的有效性。
　　身份认证过程中使用的加密算法事关系统安全性。本文根据认证过程对加密算法的需求,利用分段线性混沌映射构造了符合要求的加密算法,并对加密算法的性能进行了测试和分析,结果表明该加密算法具有较强的扩散性和混乱性,明文中每一比特都能影响加密结果中的多位信息,密文与密钥之间的关系被很好的掩盖。此外,该算法还具有很好的抗冲突性、密钥安全性和快速性。

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第1章 绪论

1.1课题来源

1.2研究的目的及意义

1.3国内外研究现状

1.4本文主要内容及论文结构

第2章 无钥匙进入与启动系统方案设计

2.1引言

2.2硬件方案设计

2.3软件方案设计

2.4本章小结

第3章 智能钥匙位置识别方法研究

3.1引言

3.2驱动电流对位置识别影响的分析

3.3天线布置对位置识别影响的分析

3.4本章小结

第4章 无钥匙进入与启动系统加密算法研究

4.1引言

4.2混沌加密算法

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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