基于FPGA軟硬件協(xié)同合作貓映射圖像加密.pdf

1、到目前為止，越來越多的人們開始研究混沌理論，并將混沌與保密通信聯(lián)系起來，使得成為了當(dāng)今社會研究的熱點，通過不斷的研究發(fā)現(xiàn)，混沌保密通信有著非常大的實用價值。混沌理論本身就可以作為一種加密的密鑰，因為它本身就是一種無規(guī)則的運動，它的運動軌跡不具有任何的確定性，它是隨機(jī)的，這也使得它天生就具有一種隱藏信息的能力。目前，我們實驗室對于混沌保密通信系統(tǒng)研究主要在語音加密和圖像加密這兩個大的方面，相應(yīng)的實現(xiàn)硬件平臺主要有FPGA、DSP和ARM。

2、本文通過運用自己設(shè)計的FPGA硬件設(shè)計平臺，并采用軟硬件協(xié)同合作技術(shù)將二維貓映射運用到圖像加密中，最終通過LCD顯示出來。通過硬件實現(xiàn)的結(jié)果，可以有助于推動混沌貓映射算法在實際中的應(yīng)用。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)混沌貓映射的基本理論，利用貓映射進(jìn)行圖像加密，將貓映射與數(shù)字圖像像素值位置聯(lián)系起來，進(jìn)行位置置亂，從而達(dá)到加密的效果。⑵在硬件平臺方面，沒有去使用實驗室現(xiàn)有的硬件開發(fā)平臺，而是采用的自己設(shè)計開發(fā)的FPGA硬件平臺

3、系統(tǒng)，采用的是Altera公司的核心芯片，此系統(tǒng)比較方便簡單，而且具有多個I/O擴(kuò)展口，方便其他功能的實現(xiàn)與開發(fā);軟件實現(xiàn)方面，主要是利用硬件描述語言Verilog HDL，主要編寫顯示接口功能實現(xiàn)及相關(guān)算法。⑶采用現(xiàn)在比較常用的FPGA軟硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)去進(jìn)行開發(fā)，這使得在設(shè)計中大大方便軟硬件的合理配置，采用的開發(fā)硬件平臺由自己開發(fā)設(shè)計，在設(shè)計時所考慮的因素大大增加，同時在硬件平臺的設(shè)計之初考慮了設(shè)計成本，所以最終在實現(xiàn)過程中，使得系