語(yǔ)音混沌保密通信與FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn).pdf

1、伴隨混沌理論的不斷完善，混沌在科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程乃至哲學(xué)研究領(lǐng)域里的應(yīng)用得到了廣泛發(fā)展。特別在保密通信方向，混沌控制與混沌同步的研究取得了突出的成果，并在電路、FPGA和DSP等技術(shù)中獲得了實(shí)際的應(yīng)用。但目前，混沌在保密通信的研究，受限于硬件性能、算法復(fù)雜度及通信環(huán)境等因素，大多的研究對(duì)象是固定的語(yǔ)音、圖像和視頻等數(shù)據(jù)。很少見到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保密通信的研究。本文的研究對(duì)象就是針對(duì)實(shí)時(shí)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)。
　　語(yǔ)言安全是信息安全的一個(gè)重要分支，為

2、了保障語(yǔ)音數(shù)據(jù)的安全，各種語(yǔ)音加密算法應(yīng)運(yùn)而生，其中混沌加密算法較為新穎，并具有很好的應(yīng)用前景。本文旨在推進(jìn)混沌理論的實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)FPGA構(gòu)建的硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)語(yǔ)音保密通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)借用xilinx公司推出的EDK開發(fā)工具，利用現(xiàn)有的IP核搭建整個(gè)硬件平臺(tái)，并通過(guò)C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄放，網(wǎng)絡(luò)通信等軟件功能。此外，本系統(tǒng)采用混沌的驅(qū)動(dòng)—響應(yīng)式同步方案，其理論知識(shí)更完善，同步性能更好。最后，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果顯示該系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較好，保密

3、性高，達(dá)到了應(yīng)用的要求。全文主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)基于SOPC技術(shù)，在FPGA平臺(tái)上構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的硬件與軟件環(huán)境，并解決如何修改IP核，添加IP核和配置IP核的問(wèn)題。了解整個(gè)嵌入式硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)并處理好微處理器、總線和外設(shè)三者的關(guān)系。此外，完成軟件平臺(tái)的配置，如lwip的配置。
　　(2)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)的采集和播放。在實(shí)現(xiàn)這一功能的過(guò)程中遇到了兩個(gè)問(wèn)題，分別是選用的語(yǔ)音IP核無(wú)法正常工作的問(wèn)題和播放過(guò)程中出現(xiàn)短時(shí)