本發(fā)明涉及通信技術領域,具體是一種混沌保密通信系統(tǒng)。
背景技術:
信息安全已經成為人們當前關注的焦點問題,如何保證人們的安全通信,是科技人員的重要研究課題?;煦绲陌l(fā)展經歷了從認識了解到深化研究的不同階段,如何應用混沌研究成果為人類服務已經成為新世紀非線性科學面臨的挑戰(zhàn),混沌由于其自身特點,特別適于保密通信領域中的應用。但是在工程應用中,混沌系統(tǒng)參數不確定性問題以及擾動問題,往往使得實際的控制問題更加復雜,如何解決混沌系統(tǒng)參數不確定性問題以及擾動問題,更好的實現混沌保密通信是重要的研究課題。
技術實現要素:
針對以上問題,本發(fā)明提供了一種混沌保密通信系統(tǒng),不僅具有很好的安全性能,而且有效克服了實際工程中存在的系統(tǒng)參數不確定性問題以及擾動問題,更好地實現了保密通信,有效解決背景技術中的問題。
為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:包括混沌加密系統(tǒng)和混沌解密系統(tǒng),所述混沌加密系統(tǒng)包括信號發(fā)生器,第一混沌系統(tǒng)和信號調制器,所述信號發(fā)生器產生所要傳輸的數據信號,所述第一混沌系統(tǒng)產生混沌信號,所述信號調制器將信號發(fā)生器產生的數據信號和第一混沌系統(tǒng)產生的混沌信號進行調制,再經過信道發(fā)送到混沌解密系統(tǒng);所述混沌解密系統(tǒng)包括第二混沌系統(tǒng),同步控制器,信號解調器和信號輸出顯示裝置,所述同步控制器基于所給方法實現了第一混沌系統(tǒng)和第二混沌系統(tǒng)的同步,所述信號解調器在第二混沌系統(tǒng)的配合下,將信道傳送過來的混沌加密信號進行解密,所述信號輸出顯示裝置對解密的數據信號進行顯示。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述第一混沌系統(tǒng)為:
其中:是狀態(tài)變量,是非線性函數項,是不確定項,是擾動輸入變量。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述第二混沌系統(tǒng)為:
其中:是狀態(tài)變量,是非線性函數項,是不確定項,是擾動輸入變量,是正的同步控制參數,是同步驅動控制器。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述第一混沌系統(tǒng)和第二混沌系統(tǒng)的同步誤差系統(tǒng)為:
其中:是同步誤差系統(tǒng)的不確定擾動項,滿足:
其中:為正標量。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述同步控制器(5)實現了第一混沌系統(tǒng)(2)和第二混沌系統(tǒng)(4)的同步。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述同步控制器的控制率為:
其中:是正標量。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述同步控制器的驗證方法為:
選擇李亞普諾夫函數:
其中:
是正標量,為參數向量,使得關于的方程的所有特征根實部為負;
對進行求導可得:
帶入可得:
其中:
因此,所以:
因為,有:
從而可得:
因此,所述同步控制器(5)實現了第一混沌系統(tǒng)(2)和第二混沌系統(tǒng)(4)的同步。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術方案,所述混沌加密系統(tǒng)和混沌解密系統(tǒng)實現對信號的加密與解密。
與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的一種混沌保密通信系統(tǒng),相比當前一般的通信系統(tǒng),不僅具有更好的安全性能,而且有效克服了實際工程中存在的混沌系統(tǒng)參數不確定性問題以及擾動問題,更好地實現了保密通信。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種混沌保密通信系統(tǒng)的原理圖。
圖中:1-信號發(fā)生器;2-第一混沌系統(tǒng);3-信號調制器;4-第二混沌系統(tǒng);5-同步控制器;6-信號解調器;7-信號輸出顯示裝置;8-混沌加密系統(tǒng);9-混沌解密系統(tǒng);10-信道。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例:
請參閱圖1,本發(fā)明提供一種技術方案:一種混沌保密通信系統(tǒng),包括混沌加密系統(tǒng)8和混沌解密系統(tǒng)9,所述混沌加密系統(tǒng)8包括信號發(fā)生器1,第一混沌系統(tǒng)2和信號調制器3,所述信號發(fā)生器1產生所要傳輸的數據信號,所述第一混沌系統(tǒng)2產生混沌信號,所述信號調制器3對信號發(fā)生器1產生的數據信號和第一混沌系統(tǒng)2產生的混沌信號進行調制;所述混沌解密系統(tǒng)9包括第二混沌系統(tǒng)4,同步控制器5,信號解調器6和信號輸出顯示裝置7,所述第二混沌系統(tǒng)4產生混沌信號,所述同步控制器5基于所給方法實現了第一混沌系統(tǒng)2和第二混沌系統(tǒng)4的同步,所述信號解調器6在第二混沌系統(tǒng)4的配合下,將信道10傳送過來的混沌加密信號進行解密,所述信號輸出顯示裝置7對解密的數據信號進行顯示。
所述第一混沌系統(tǒng)為:
其中:是狀態(tài)變量,是非線性函數項,是不確定項,是擾動輸入變量。
所述第二混沌系統(tǒng)為:
其中:是狀態(tài)變量,是非線性函數項,是不確定項,是擾動輸入變量,是正的同步控制參數,是同步驅動控制器。
所述第一混沌系統(tǒng)和第二混沌系統(tǒng)的同步誤差系統(tǒng)為:
其中:是同步誤差系統(tǒng)的不確定擾動項,滿足:
其中:為正標量。
所述同步控制器(5)實現了第一混沌系統(tǒng)(2)和第二混沌系統(tǒng)(4)的同步。
所述同步控制器的控制率為:
其中:是正標量。
所述同步控制器的驗證方法為:
選擇李亞普諾夫函數:
其中:
是正標量,為參數向量,使得關于的方程的所有特征根實部為負
對進行求導可得:
帶入可得:
其中:
因此,所以:
因為,有:
從而可得:
因此,所述同步控制器5實現了第一混沌系統(tǒng)2和第二混沌系統(tǒng)4的同步。
所述混沌加密系統(tǒng)8和混沌解密系統(tǒng)9實現了對數據信號的加密與解密。
本發(fā)明的工作原理:
系統(tǒng)正常工作時,混沌加密裝置8中的信號發(fā)生器1產生待發(fā)送的數據信號,第一混沌系統(tǒng)2產生混沌信號,通過信號調制器3得到混沌加密信號,再經過信道10發(fā)送到混沌解密裝置9的信號解調器6;
混沌解密裝置9中的第二混沌系統(tǒng)4通過同步控制器5實現與第一混沌系統(tǒng)2的同步,然后信號解調器6在第二混沌系統(tǒng)4的配合下恢復出數據信號,并通過信號輸出顯示裝置7進行顯示。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。