基于超混沌同步的数字保密通信研究

论文摘要

混沌是指在确定性非线性系统中出现的类似随机的行为,混沌运动的动力学特性可用来描述和量化许多复杂现象,混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性,特别适合于保密通信领域。混沌同步的实现为混沌保密通信提供了理论基础,使得混沌同步及其应用研究成为当代相关学科的研究热点。本论文对超混沌同步及其在保密通信中的应用进行了深入研究,主要内容如下:首先,系统地论述了混沌同步及其应用的研究现状,重点研究了驱动-响应混沌同步、基于反馈方法的混沌同步和基于状态观测器方法的混沌同步,采用这三种方法设计了三种同步方案,并对三种方案进行数值仿真分析,可以看到基于状态观测器方法的混沌同步方案具有一定的优越性。超混沌系统的特性使其更适合应用于数字保密通信领域,接下来,设计了一种基于状态观测器方法的超混沌同步方案,并通过数值仿真验证了该方案的正确性及实现混沌同步的有效性。其次,对混沌掩盖、混沌参数调制、混沌键控和混沌扩频进行理论分析,设计了一种基于状态观测器方法的混沌掩盖方案,通过数值仿真,验证了该方案的有效性。并针对传统的混沌掩盖技术存在的不足,设计了一种基于状态观测器的超混沌同步保密通信方案,通过理论推导及数值仿真实验得出,这是一种有效的保密通信方案,且保密性较高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 混沌理论的发展概况
• 1.2 混沌同步的研究现状
• 1.3 混沌保密通信的研究现状及发展趋势
• 1.4 论文主要内容及章节安排
• 第2章 混沌理论的基础研究
• 2.1 引言
• 2.2 混沌的定义
• 2.3 混沌运动的基本特征
• 2.4 常见的研究混沌的方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 超混沌同步的研究与设计
• 3.1 引言
• 3.2 混沌系统同步原理
• 3.3 混沌同步的研究与设计
• 3.3.1 驱动-响应同步设计
• 3.3.2 基于反馈方法的同步设计
• 3.3.3 基于状态观测器方法的同步设计
• 3.3.4 几种同步方案的性能分析
• 3.4 基于状态观测器方法的超混沌同步设计
• 3.4.1 超混沌与混沌系统的异同
• 3.4.2 基于线性状态观测器方法的超混沌同步设计
• 3.4.3 系统性能分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 超混沌同步系统在保密通信中的研究
• 4.1 引言
• 4.2 典型的混沌同步保密通信研究
• 4.2.1 混沌同步保密通信的基本原理
• 4.2.2 典型的混沌同步保密通信技术
• 4.3 基于状态观测器的超混沌同步保密通信方案
• 4.3.1 系统方案设计
• 4.3.2 系统仿真与分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介