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亟待解決的難題?；煦缦到y(tǒng)具有復(fù)雜的動力學(xué)特性,混沌信號具有對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)域的實用性,混沌序列的產(chǎn)生與混沌信號的同步是其關(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)生的超混沌序列進行加密可提高信息傳輸?shù)陌踩??；煦缤绞潜Ｃ芡ㄐ胖械囊粋€關(guān)鍵技術(shù),理論上已經(jīng)提出了許多

2、同步方法,但在實際信息的傳輸中卻難以實現(xiàn),這已成為混沌實際應(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)反饋項獲得一個改進的混沌系統(tǒng)。對構(gòu)造的混沌系統(tǒng)進行了動力學(xué)特性分析,包括平衡點、耗散性、分岔特性、穩(wěn)定性以及Lyapunov指數(shù)等特性分析,同時設(shè)計了相應(yīng)的模擬混沌電路,通過電路實驗獲得了與仿真相符的混沌吸引子,驗

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,提出了一個新的超混沌系統(tǒng),并對其進行了基本的動力學(xué)特性分析。同時設(shè)計了相應(yīng)的模擬電路,在EWB軟件上進行了仿真驗證。
　　 (3)為了實現(xiàn)混沌序列的數(shù)字化,分別利用模擬電路和數(shù)字電路對混沌系統(tǒng)進行數(shù)字化實現(xiàn)。其中深入研究了基于FPGA的混沌系統(tǒng)的數(shù)字化實現(xiàn),分別對構(gòu)造的兩類混沌系統(tǒng)進行了離散化處理,結(jié)合DSP Builder,從F

4、PGA開發(fā)板中獲得了實際的混沌數(shù)字序列。為了獲得性能優(yōu)良的數(shù)字隨機序列,利用NIST測試包對混沌與超混沌數(shù)字序列進行了隨機性測試分析,得到的超混沌數(shù)字序列的性能符合測試標準,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平臺下實現(xiàn)了兩機之間的混沌序列同步。設(shè)計了一種基于UDP/IP協(xié)議同步的單工混沌語音保密通方案,在Linux環(huán)境下實現(xiàn)了語音數(shù)據(jù)的同步和加/解密,進行了實驗驗