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多维混沌加密通信系统的研究

作　者: 赵洪超
导　师: 朱建良
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 多维混沌混沌加密通信系统
分类号: TN918
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在数字化的今天,信息资源逐渐成为人们生活的重要组成部分,信息安全也随之成为人们研究的热门话题。混沌现象广泛存在于客观世界中,对混沌现象的认识是非线性科学领域最重要的成就之一,混沌信号所具有的对初始条件敏感性,非周期,类随机和宽带功率谱的特点非常有利于保密通信的应用。对混沌的研究,将具有十分重要的理论意义和实际的应用价值。本文首先介绍了混沌及其保密通信的产生和发展,然后从混沌动力学角度系统的描述了混沌的概念、定义及研究混沌的方法等内容。在分析总结几种经典的三维混沌模型基础上,对三维自治混沌系统进行了改进,同时进行了电路的实现。为了产生更复杂的混沌行为,在三维混沌的基础上进行了更深入的研究,通过数值仿真对各参数进行了调整,先后改进了四维混沌系统并给出了相应的实现电路,首次提出了五维混沌系统,且所做的电路仿真与数值仿真完全相符,为保密通信提供了新的混沌信号源。混沌同步是实现混沌通信的前提,根据几种常见的混沌同步方法,以Lorenz系统和三维自治混沌系统为例进行了仿真实验,实现了混沌同步性。分析了混沌保密通信系统以及几种常用的混沌保密通信方式,从理论分析及数值仿真方面,讨论了混沌系统保密通信问题,以三维自治混沌系统和五维混沌系统的驱动-响应同步说明了混沌保密通信的基本原理,进行了混沌模拟通信,仿真结果表明两系统实现完全同步,并且可以完成解密。最后利用混沌序列在数字信息加密领域做了一些工作。提出一种基于三维自治混沌系统的图象加解密算法和文本加解密算法。利用混沌系统产生实值混沌序列,经过预处理构造加密系列,完成了混沌在数字信息加密领域的一些应用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 混沌理论的产生和发展  10
  1.2 混沌保密通信的发展与研究现状  10-12
    1.2.1 混沌保密通信的发展  10-11
    1.2.2 混沌保密通信的研究现状  11-12
  1.3 本文研究的内容与结构安排  12-14
    1.3.1 课题主要研究内容  12-13
    1.3.2 本文内容安排  13-14
第2章混沌基本理论  14-18
  2.1 混沌定义及其基本属性  14-15
    2.1.1 混沌的定义  14-15
    2.1.2 混沌的基本特性  15
  2.2 通向混沌的道路  15-16
  2.3 混沌的研究方法  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第3章多维混沌系统的建立与仿真  18-39
  3.1 经典混沌模型  18-22
  3.2 三维混沌系统的改进  22-25
    3.2.1 三维混沌系统模型的建立  22-23
    3.2.2 三维混沌系统的数值仿真  23-24
    3.2.3 三维混沌系统的电路设计与实现  24-25
  3.3 四维混沌系统的改进  25-32
    3.3.1 四维混沌系统模型的创建及其特性  25-30
    3.3.2 四维混沌系统的电路设计与实现  30-32
  3.4 五维超混沌系统的设计  32-37
    3.4.1 五维超混沌系统模型的创建及其特性  32-35
    3.4.2 五维混沌系统的电路设计与实现  35-37
  3.5 本章小结  37-39
第4章混沌保密通信系统的研究  39-59
  4.1 混沌同步的研究  39-45
    4.1.1 引言  39
    4.1.2 混沌同步的定义  39-40
    4.1.3 混沌同步研究方法  40-42
    4.1.4 同步仿真的试验研究  42-45
  4.2 混沌保密通信概述  45-46
  4.3 混沌保密通信的常用方法  46-48
    4.3.1 混沌参数调制  46-47
    4.3.2 混沌键控  47
    4.3.3 混沌掩盖  47-48
  4.4 混沌掩盖加密通信系统的仿真  48-53
  4.5 混沌序列加密算法的应用  53-58
    4.5.1 混沌序列的图像加密  54-57
    4.5.2 混沌序列对文本信息的加密  57-58
  4.6 本章小结  58-59
结论  59-60
参考文献  60-64
攻读硕士学位期间发表的学术论文  64-65
致谢  65

多维混沌加密通信系统的研究

内容摘要

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