憶阻器在混沌及語音保密通信中的應用研究.pdf

1、在當前快速發(fā)展的信息時代中，語音通信成為人們遠距離交流最為常用和快捷的方式，但隨之而來的通信安全問題已成為一個人們面臨的巨大挑戰(zhàn)?；煦缦到y(tǒng)具有初始值敏感和不可預測等特點，可作為新型密碼應用于信息加密之中。憶阻器是一種新型電路元件，在非線性電路、非易失性存儲器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡等領域有著重要的潛在應用。本文面對憶阻器尚未商用化的現(xiàn)實，探索憶阻器模型及其在非線性混沌電路中的應用，并將憶阻器混沌作為一種新型偽隨機序列而應用于語音保密通信之中。

2、r>　　本文主要工作內容如下：
　　(1)憶阻器模型及憶阻器混沌研究。對 TiO2憶阻器的理論模型進行分析，基于其荷控數(shù)學模型建立了其無源和有源的磁控數(shù)學模型；設計實現(xiàn)了憶阻器的雙口電路模型，對其電路模型的伏安特性進行了理論分析，仿真實驗表明電路模型與數(shù)學模型的伏安特性相一致?；诖趴貞涀杵髂Ｐ驮O計了一種憶阻器混沌電路，對其進行了動力學分析。此外，為了設計性能良好的偽隨機序列，還設計了一個含有指數(shù)項的連續(xù)混沌系統(tǒng)，仿真和理論分析說

3、明其具有更復雜的動力學特性。
　　(2)混沌偽隨機序列生成研究。分別利用閾值判決法以及直接抽取法對憶阻器混沌和新冪指數(shù)混沌系統(tǒng)離散化數(shù)字化處理，獲取混沌序列，序列的 NIST檢測結果表明，構建的憶阻器混沌與新的冪指數(shù)混沌系統(tǒng)能夠產(chǎn)生性能優(yōu)良的混沌序列，拓展了密鑰空間，更適合作為混沌流密碼以及混沌DES混合算法的初始密鑰序列。
　　(3)基于憶阻器混沌的語音保密通信系統(tǒng)設計。設計實現(xiàn)了一個基于混沌加密的無線語音通信系統(tǒng)。在本文

4、的設計中，將混沌偽隨機序列和DES加密算法結合起來，以混沌序列作為DES加密算法的基密鑰，對基于Wifi的互聯(lián)網(wǎng)語音通信進行加密。在嵌入式平臺上，通過主程序模塊、音頻采集與播放模塊、音頻編解碼模塊、加解密模塊、通信模塊實現(xiàn)語音的保密傳輸與通話。主程序模塊進行參數(shù)處理以及網(wǎng)絡初始化，音頻設備初始化，采用多線程編程，分別進行音頻采集、語音編碼、加密、發(fā)送，以及接收、解密、解碼、放音。最終在計算機終端和嵌入式終端實現(xiàn)點對點通話，廣播通話，組播