基于UDP-IP協(xié)議的混沌語音保密通信系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,信息安全越來越受到人們廣泛的重視,如何確保傳輸信息的安全成為一個(gè)亟待解決的難題?；煦缦到y(tǒng)具有復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性,混沌信號(hào)具有對(duì)初始值的高度敏感性、類噪聲特性等性能,使其在保密通信中具有廣闊的應(yīng)用前景。要提高混沌在保密通信領(lǐng)域的實(shí)用性,混沌序列的產(chǎn)生與混沌信號(hào)的同步是其關(guān)鍵的技術(shù)。超混沌系統(tǒng)具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和行為,利用所產(chǎn)生的超混沌序列進(jìn)行加密可提高信息傳輸?shù)陌踩??；煦缤绞潜Ｃ芡ㄐ胖械囊粋€(gè)關(guān)鍵技術(shù),理論上已經(jīng)提出了許多

2、同步方法,但在實(shí)際信息的傳輸中卻難以實(shí)現(xiàn),這已成為混沌實(shí)際應(yīng)用中的最大障礙。本文以此為背景,做了一系列的研究工作,并取得了相應(yīng)的研究結(jié)果,本文的主要工作有:
　　 (1)在研究Sprott系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,通過引入外加狀態(tài)反饋項(xiàng)獲得一個(gè)改進(jìn)的混沌系統(tǒng)。對(duì)構(gòu)造的混沌系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性分析,包括平衡點(diǎn)、耗散性、分岔特性、穩(wěn)定性以及Lyapunov指數(shù)等特性分析,同時(shí)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的模擬混沌電路,通過電路實(shí)驗(yàn)獲得了與仿真相符的混沌吸引子,驗(yàn)

3、證了混沌系統(tǒng)的特性。
　　 (2)為了提高混沌系統(tǒng)的復(fù)雜性,在Lorenz混沌系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)新的超混沌系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行了基本的動(dòng)力學(xué)特性分析。同時(shí)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的模擬電路,在EWB軟件上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 (3)為了實(shí)現(xiàn)混沌序列的數(shù)字化,分別利用模擬電路和數(shù)字電路對(duì)混沌系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。其中深入研究了基于FPGA的混沌系統(tǒng)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn),分別對(duì)構(gòu)造的兩類混沌系統(tǒng)進(jìn)行了離散化處理,結(jié)合DSP Builder,從F

4、PGA開發(fā)板中獲得了實(shí)際的混沌數(shù)字序列。為了獲得性能優(yōu)良的數(shù)字隨機(jī)序列,利用NIST測(cè)試包對(duì)混沌與超混沌數(shù)字序列進(jìn)行了隨機(jī)性測(cè)試分析,得到的超混沌數(shù)字序列的性能符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),適合應(yīng)用到保密通信之中。
　　 (4)研究了一種混沌序列的同步方法,通過UDP/IP協(xié)議在Linux平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了兩機(jī)之間的混沌序列同步。設(shè)計(jì)了一種基于UDP/IP協(xié)議同步的單工混沌語音保密通方案,在Linux環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了語音數(shù)據(jù)的同步和加/解密,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)