基于延迟超混沌Chen系统的保密通信方法研究

摘要

混沌是指在确定性非线性系统中出现的类似随机的行为，混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、类噪声的特性，特别适合于保密通信领域。前期的研究已经表明，延迟反馈控制Chen系统中能够产生无穷维超混沌现象，如何实现具有延迟的超混沌系统的同步，并利用超混沌实现混沌保密通信得到更好的保密性能是本文的主要研究内容。具体内容如下：
　　对现有混沌同步方法进行了研究，主要包括驱动--响应同步法、主动--被动同步法、变量反馈同步法及自适应同步法，总结了现有的同步方法的特点，为进一步选择混沌同步方法实现具有延迟的混沌系统之间的同步奠定了基础。
　　分析了现有一些混沌保密通信方法，包括混沌掩盖、混沌参数调制和混沌键控。在此基础上，采用Chen系统作为混沌加密器，研究了基于密钥流的保密通信方案及其破解方法。
　　提出了基于直接延迟反馈的超混沌Chen系统的保密通信方法，延迟的混沌系统比一般的超混沌系统具有更复杂的混沌特性。为了进一步提高保密通信的安全性能，本文还使用了密钥流迭代函数。采用正弦信号和语音信号作为明文信号，同时在信道中加入噪声，通过仿真表明在接收端可以很好的恢复出明文信号。理论分析和仿真结果表明这种新的保密通信方法增强了保密通信的安全性。

目录

独创性声明

学位论文使用授权声明

1 绪论

1.1 混沌研究的进展

1.2 混沌同步的研究现状及其发展趋势

1.3 混沌保密通信研究现状及其发展趋势

1.4 本课题研究的目的和意义

1.5 本文的主要研究工作和结构安排

1.5.1 论文的主要工作

1.5.2 论文的结构安排

2 混沌同步方法研究

2.1 混沌同步的概念

2.2 混沌同步的稳定性

2.3 几种典型的混沌同步方法

2.3.1 驱动--响应同步法

2.3.2 主动--被动同步法

2.3.3 变量反馈同步法

2.3.4 自适应同步法

2.4 混沌同步方法比较

2.5 本章小结

3 混沌同步在保密通信中的应用

3.1 引言

3.2 基于混沌掩盖的保密通信

3.2.1 混沌掩盖

3.2.2 数值仿真研究

3.3 基于混沌参数调制的保密通信

3.3.1 混沌参数调制

3.3.2 数值仿真研究

3.4 基于混沌键控的保密通信

3.4.1 混沌键控

3.4.2 数值仿真研究

3.5 本章小结

4 基于超混沌Chen系统的保密通信方法研究

4.1 基于混沌同步的密钥流保密通信方案及其破解方法

4.1.1 Chen系统模型及基本动力学性质

4.1.2 基于Chen系统的密钥流保密通信方案及其破解方法

4.2 基于超混沌Chen系统保密通信方法的研究

4.2.1 引言

4.2.2 基于直接延迟反馈的超混沌Chen系统

4.2.3 基于主动--被动的超混沌Chen系统同步

4.2.4 基于超混沌和密钥流迭代的保密通信方法

4.2.5 数字仿真

4.2.6 抗破解性分析

4.2.7 结论

5 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间获得的科研成果