基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法。該方法首先建立一個四維自動切換混沌系統(tǒng)，其次利用分岔圖分析了四維自動切換混沌系統(tǒng)的動力學(xué)特征、進而分析并計算四維自動切換混沌系統(tǒng)的平衡點，利用Jacobian矩陣計算平衡點特征值和對應(yīng)的Lyapunov指數(shù)，從而判斷四維自動切換混沌系統(tǒng)是否為混沌系統(tǒng)，以及混沌狀態(tài)系統(tǒng)不同切換頻率的相空間圖；最后，基于四維自動切換混沌系統(tǒng)設(shè)計了滑模同步控制器實現(xiàn)帶有傳輸信號調(diào)制的同結(jié)構(gòu)自動切換混沌系統(tǒng)同步。實驗仿真結(jié)果表明了該方法的有效性，能很好地恢復(fù)保密信號，并具有一定的魯棒性。
【專利說明】基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一類新的四維自動切換系統(tǒng)分析和實現(xiàn)保密通信的方法，具體屬于混沌同步保密通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]混沌同步保密通信是指在混沌系統(tǒng)狀態(tài)同步的前提下實現(xiàn)信息的秘密傳輸。保密通信的性能與混沌信號、同步性能、抗干擾等有直接關(guān)系。經(jīng)典的混沌系統(tǒng)很多，無論是混沌系統(tǒng)動力學(xué)特征分析還是同步控制研究，都已經(jīng)被國內(nèi)外學(xué)者研究的很透徹。特別是經(jīng)典混沌系統(tǒng)在保密通信中的研究也很廣泛，已經(jīng)有不少學(xué)者提出了相關(guān)破譯方法。要提高保密通信的性能，不少學(xué)者們設(shè)計了新的混沌系統(tǒng)并將其應(yīng)用在保密通信中。
[0003]混沌同步是實現(xiàn)同步保密通信的前提和基礎(chǔ)，二十年來，混沌同步控制問題研究一直是國內(nèi)外非線性控制領(lǐng)域的熱門課題。在保密信號傳輸中，如果在信道上傳輸多個混沌系統(tǒng)信號，無疑增加了保密性，切換混沌系統(tǒng)同步控制得到了的研究，它可按照選擇器實現(xiàn)多個混沌信號的切換。但很多學(xué)者沒有深入考慮切換頻率對混沌系統(tǒng)的影響，若切換頻率為混沌信號，在信道上傳輸?shù)幕煦缧盘柛哂须S機性，更難以預(yù)測和破解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是利用一類新的四維自動切換混沌系統(tǒng)的滑模同步實現(xiàn)保密通信，提高保密通信性能。具體地說，通過分岔圖、平衡點分析、Lyapunov指數(shù)計算、切換頻率分析來探討新的四維自動切換系統(tǒng)的動力學(xué)特性和混沌的判定。再設(shè)計滑模同步控制器，實現(xiàn)帶有傳輸信號的四維自動切換混沌系統(tǒng)同步，最終恢復(fù)出傳輸信號。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法，包括以下步驟:
[0007]步驟(1)，建立四維自動切換系統(tǒng)；具體為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟(1)，建立四維自動切換系統(tǒng)；具體為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法，其特征在于，在步驟(4)中，將傳輸信號設(shè)計為混沌系統(tǒng)中的一部分，利用滑模同步控制器實現(xiàn)帶有傳輸信號的自動切換混沌系統(tǒng)同步；具體如下:A、建立發(fā)射端混沌信號的狀態(tài)方程為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法，其特征在于，滑模同步控制器u(t)設(shè)計如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法，其特征在于，參數(shù)r的取值范圍是r ∈ [5，16]。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于四維自動切換混沌系統(tǒng)實現(xiàn)滑模同步保密通信的方法，其特征在于，ε的取值范圍為大于O且小于10-3。
【文檔編號】H04L9/00GK103532698SQ201310512252
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】梅蓉 申請人:南京森林警察學(xué)院