基于状态观测器的超混沌同步保密通信系统

提出了一种基于状态观测器的超混沌同步保密通信系统。用超混沌系统的多个状态量对信息信号进行复杂的加密后注入超混沌系统实现混沌调制,同时将加密后的信息信号混沌掩盖后传送出去。用状态观测器思想实现了发送系统和接收系统的同步,并在接收端将信息信号解密。由于用了超混沌系统的多个状态量对信息信号加密,增加了传输信号的复杂性,提高了通信系统的保密性。     

基于混沌同步的保密通信

针对网络数据传输的安全问题,提出了一种基于混沌同步的保密通信方法。通过设计非线性状态观测器,构造了两个混沌系统并使其保持同步,从而实现加密信号的完全再现。同时分析了同步系统的稳定性,给出了设计非线性状态观测器的方法。应用熟知的Rossler混沌系统构建保密通信系统,并进行分析和仿真。仿真结果表明,该方法具有设计简单、同步速度快、保密程度高等特点。     

基于自适应控制的超混沌同步及其仿真

通过对参数不匹配、结构不同等情况下Chen氏超混沌系统与Lü氏超混沌系统的异结构同步问题,提出了一种基于自适应控制的超混沌系统同步改进方法;并用双通道实现超混沌同步保密通信:一个通道传送超混沌系统的输出信号实现高精度同步,另一个通道传送用超混沌信号调制的信息信号.该方案利用超混沌信号进行数字信号保密传输,保密性更强;并且仅传输两路超混沌信号即可实现混沌同步和信号调制解调,信道利用率高;同时,自适应控制器设计简单,具有很强的工程应用前景.     

一种新的混沌同步机制及其在保密通信中的应用

由于投影同步算法的比例因子很难预测,因此提出了一种基于控制的改进的混沌投影同步算法。利用Lyapunov稳性定理,使得藕合混沌系统的误差函数快速衰减到零,同时证明该改进算法的可行性。实验表明,改进后的算法比原PS算法更有效。     

基于时变延迟混沌神经网络的H∞同步保密通信

针对一类含保密信息的时变延迟混沌神经网络,提出了同结构H_∞同步控制方案, 在实现同步后能有效恢复出隐藏的多路明文信号。利用线性矩阵不等式方法为同结构时变延迟混沌神经网络设计了H_∞同步控制器,在此基础上应用Lyapunov方法分析了同步误差的收敛性。当同步误差收敛时,可根据被动系统状态恢复出所传输的隐藏信号。仿真结果表明,该控制方案可以实现变时延混沌神经网络同步,并能恢复出多路明文信号。     

一种改进的混沌掩盖通信方法

提出了一种适合较大功率信息信号的混沌掩盖通信方法。在该方法中,注入到发射系统的信号是信息信号与一个自适应控制器的误差。同时,将信息信号直接叠加在发射的混沌信号中驱动接收系统。在接收端,另一个自适应控制器维持收发系统的混沌同步并恢复出信息信号。由于同步误差与信息信号无关,从而在增大信息信号功率的同时允许其频率与混沌信号的频率相当。理论分析和数值模拟的结果表明,该方法不但增强了低维混沌系统的通信保密性,而且极大地改进了接收端的信噪比。     

基于自适应同步的超混沌Chen系统的参数识别

为了研究超混沌Chen系统的完全同步及未知参数的识别及优化问题,利用两个线性控制器实现参数匹配的两个超混沌Chen系统的完全同步,研究了参数未知的超混沌Chen系统的参数辨识及优化问题,基于Lyapunov稳定性理论,解析地获得同步控制器和参数观测器表达式,其中的控制器个数低于系统维数。研究结果表明:当两个超混沌系统达到完全同步后,驱动系统的5个未知参数被准确识别。该方法在驱动系统的参数发生跃变的情况下也是有效的。     

超吕混沌系统的脉冲控制与同步

讨论了最近提出的超吕混沌系统的脉冲控制与同步问题,得到将系统通过线性脉冲控制到不稳定平衡点的充分性条件。另外,与前人工作不同的是考虑驱动与响应系统之间没有耦合情况下同时加脉冲控制同步,得到了同步的充分性条件, 发现两个系统都加脉冲控制反而不一定比只在响应系统上加脉冲控制的同步来得容易,理论与仿真结果都验证这一结论。     

超混沌时滞神经网络的同步及其仿真

时滞神经网络是解空间为无穷维的非线性动力系统,这样的系统可产生具有多个正的Lyapunov指数的超混沌行为。复杂的时间序列使得这类系统特别适用于保密通信中。针对一类时滞超混沌神经网络系统,利用单向耦合同步概念,设计了一个非线性控制器,并通过Lyapunov-Krasovskii方法和Halanay不等式引理分别给出了系统渐进同步和指数同步的与时滞无关的充分条件。通过引入控制矩阵正定的条件,避免了繁复的LMI计算,简化了控制过程。数值仿真验证了该方法的有效性,数值计算给出了指数同步率和控制参数的关系。     

基于新规则元胞自动机的混沌保密通信系统研究

提出一种新的即时同步流密码数字保密通信系统模型,在该通信系统中采用时空混沌来产生扩展密钥和进行误差扩散,并利用修改后的元胞自动机进行加密。数值模拟结果表明:该系统能产生随机性很好的流密码,并且具有较高的加解密速度和抗破译能力。     

基于时钟同步的混合型安全组播密钥管理

为保护组播通信的机密性,安全组播使用不为组外成员所知的密钥来加密数据,并随组成员关系的变化而动态更新。提出一种将平坦型和分层型密钥管理相结合的、基于IGMPv3的混合型方案,它将群组划分为多个独立的小区,有效地解决了与安全组播相关的扩展性和可靠性问题。提出了一种新的基于时钟同步的密钥管理算法,各小区代理不进行信息交换而只通过定时来执行批次密钥更新,从而有效地降低了系统的通信开销。     

Multi-path based secure communication in wireless mesh networks

Communication security is a critical aspect of QoS provisioning in wireless mesh network (WMN). Because of the inherent characteristics of WMN, conventional security mechanisms cannot be applied. In order to guarantee the communication security, a novel communication security mechanism is proposed. The mechanism uses a communication encryption scheme to encrypt data packets and employs a risk avoidance scheme to avoid the malicious nodes during communications. Simulation results indicate that the mechanism is able to provide secure communication effectively and reduce the damage of attacks through multiple paths.     

无线自组织通信中基于前导符号的定时同步

传统的基于自相关的和基于互相关的定时同步算法具有相关峰的旁瓣较宽或对载波频率偏移(carrier frequency offset, CFO)敏感的问题,均无法满足无线自组织通信系统对快速准确的定时同步的需求。针对这一问题,提出了一种新的基于改进互相关的定时同步算法,通过将一个长的相关器拆分为两个较短子相关器的乘积,使度量函数的主峰更加尖锐、次峰更低,理论分析了算法的抗频偏性和计算复杂度。对所提算法和传统互相关算法的蒙特卡罗仿真结果表明,在复杂度相当的前提下,所提算法在检测准确率上具有1.1 dB的性能增益,且对频偏的鲁棒性较好。     

基于算术编码的低冗余LT码及其在安全通信中的应用

为克服喷泉码需传输数据量大、信息透明的缺点,在LT传输(Luby transform,LT)码的生成矩阵中引入具有保密性的算术编码,提出一种低冗余LT(low redundancy LT, LRLT)码。LRLT码以生成矩阵的列为单位对邻居信息进行序列建模和无损压缩,能够在保持传统LT码结构的前提下,有效减少所需传输的数据量。此外,LRLT码的序列模型能够以密钥为依据进行交替变换,使得截获端无法正确恢复原始信息。仿真结果表明,与优化前的LT码相比,LRLT码信息传输的有效性显著提高,且具有抗截获能力,可应用于安全通信领域。     

New chaotic system and its hyperchaos generation

To seek for lower-dimensional chaotic systems that have complex topological attractor structure with simple algebraic system structure, a new chaotic system of three-dimensional autonomous ordinary differential equations is presented. The new system has simple algebraic structure, and can display a 2-scroll attractor with complex topological structure, which is different from the Lorenz’s, Chen’s and L¨u’s attractors. By introducing a linear state feedback controller, the system can be controlled to generate a hyperchaotic attractor. The novel chaotic attractor, hyperchaotic attractor and dynamical behaviors of corresponding systems are further investigated by employing Lyapunov exponent spectrum, bifurcation diagram, Poincar′e mapping and phase portrait, etc., and then verified by simulating an experimental circuit.     

基于扩张状态观测器的标量混沌信号同步系统

将扩张状态观测器与控制器的backstepping设计相结合,给出了一种标量混沌信号同步控制方案。该方案将产生参考混沌信号的驱动系统看作具有规范形或类规范形的系统,构造具有严格反馈形式的非线性系统作为响应系统,利用扩张状态观测器估计驱动系统的状态和未知结构信息,采用backstepping方法设计出控制器。应用该同步控制方案,可以在驱动系统结构和参数未知及不要求混沌参考信号连续可导的前提下,实现构造响应系统的输出渐近同步于任意标量混沌信号。理论分析与计算机仿真结果均证实了控制方案的有效性。     

Secure property of chaotic encryption system based on chaotic synchronization

1 .INTRODUCTIONAsanapplicationofchaostheory ,securecommunica tionshavebeenstudiedsincetheearly 1990s .Anumberofsecurecommunicationschemesbasedonchaossynchronizationareproposed .Somecryptanaly sisonthesesecuresystemsispresented [1,2 ] .Theyarebasedonpartia…     

低轨卫星通信中SCMA系统载波同步算法设计

为了提高低轨卫星通信频谱利用率及对抗存在的大多普勒频移,考虑将稀疏码多址接入(sparse code multiple access,SCMA)技术应用于低轨卫星通信,提出一种针对SCMA系统的数据辅助载波同步方案.该同步方案的频偏、相偏估计算法分别采用分步相关法和最大似然法.同时,根据所提分步相关算法的特点,优化了导...