无线网络环境下的混沌同步设计及实现

摘要

本论文的研究背景主要有两个，一是无线网络这种通信方式在人们日常生活当中的应用越来越广泛;二是混沌系统以其独有的特性在加密领域有非常大的潜在应用。在现代社会中，无线网络和人们的生活联系越来越密切，成为了人们获取信息，休闲娱乐的重要方式。然而这种以电磁波为载体的传播特性，决定了无线信息在传播的过程中更容易被监听，窃取，因此，它的保密传输，加密传输至关重要。而混沌信号的特性使其特别适合于保密通信，其实现基础是混沌同步。
　　 本论文的主要任务是设计一个用于实现无线环境下混沌同步的软硬件平台。在充分研究学习了有关混沌同步和无线传输等知识的基础上，首先设计并制作了两个硬件实验板。其主控制器采用了ARM，无线通信模块采用了USI公司的WM-G-MR-09模块，并通过SDIO总线与ARM相连。然后移植了Linux操作系统作为软件的开发平台。这样，既方便了后续的软件设计，也利于以后软硬件的扩展。接着编写了混沌同步程序，主要包括序列产生、通信和命令解析等几个部分。制作了上位机软件，用来对混沌系统的运行参数，初始状态进行配置，对混沌同步程序的运行进行控制，并对混沌同步的轨迹进行可视化显示。在所有的软硬件平台全部搭建完成后，在其上面进行了相关的实验。
　　 最后，结果表明，在参数配置得当的情况下，两个同结构同参数不同初始状态的混沌系统可以通过无线网络达成同步。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题的背景及研究意义

1．2 主要研究内容

1．3 论文结构安排

2 混沌同步的基本概念

2．1 混沌系统的定义

2．2 混沌系统的特征

2．3 几种典型的混沌系统

2．4 混沌同步的定义

2．5 混沌同步的判据

2．6 混沌同步的方法

2．7 本章小结

3 无线混沌系统的硬件

3．1 硬件系统的整体构架

3．2 主控芯片的选择

3．3 S3C2440微处理器

3．4 SDRAM存储系统

3．5 FLASH存储系统

3．6 WIFI无线通信模块

3．7 DM9000以太网模块

3．8 D／A转换模块

3．9 本章小结

4 嵌入式LINUX系统的移植

4．1 嵌入式操作系统的选取

4．2 U-BOOT的移植

4．2．1 BootLoader的选择

4．2．2 U-boot源代码的主要修改

4．3 Linux的移植

4．3．1 Linux源代码结构

4．3．2 Linux内核启动过程

4．3．3 Linux内核移植修改的主要过程

4．4 构建Linux根文件系统

4．5 本章小结

5 无线混沌系统的软件设计

5．1 Master混沌模块

5．2 Slaver混沌模块

5．3 无线通信模块

5．3．1 Linux通信的层次结构

5．3．2 通信协议的选择

5．3．3 具体实现流程

5．4 命令解析模块

5．5 上位机模块

5．5．1 MatlabGUI相关知识

5．5．2 UI设计布局

5．5．3 相关控制程序的编写

5．6 本章小结

6 实验设计和结果分析

6．1 实验前准备工作

6．2 实验设计

6．3 结果分析

7 总结与展望

致谢

参考文献