混沌保密通信中的同步技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代。人們?cè)谙硎苄畔⒓夹g(shù)帶來巨大變革和便利的同時(shí)，也承受著信息篡改、信息泄露和信息偽造帶來的諸多問題。如何實(shí)現(xiàn)信息的保密通信成為人們關(guān)心的問題。目前經(jīng)典的密碼學(xué)己被廣泛深入地學(xué)習(xí)，許多破解密文恢復(fù)明文的方法已被公布，人們?cè)噲D尋找一種新的保密通信機(jī)制更好地解決通信安全問題?；煦缧盘?hào)由于自身所具有的獨(dú)特性質(zhì)，特別適于保密通信中的應(yīng)用。如今，混沌保密通信已成為保密通信領(lǐng)域最新的研究方向之一，受到人們極大

2、關(guān)注?；煦绫Ｃ芡ㄐ诺暮诵募夹g(shù)是混沌同步，相應(yīng)的研究為混沌保密通信得以更好實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持，本文研究工作及取得的研究成果如下：
　　 1.基于Backstepping設(shè)計(jì)方法，利用該方法能夠結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化構(gòu)造李亞普諾夫函數(shù)的特點(diǎn)，對(duì)一類混沌系統(tǒng)的同步問題進(jìn)行了研究。首先采用遞歸的設(shè)計(jì)思想，逐步構(gòu)造一系列李亞普諾夫函數(shù)，然后設(shè)計(jì)出相應(yīng)的同步驅(qū)動(dòng)器，最終實(shí)現(xiàn)了混沌同步。所給方法提供了一種結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化混沌同步設(shè)計(jì)思路，具有較大的適用

3、性。
　　 2.基于常規(guī)的滑模設(shè)計(jì)方法對(duì)混沌同步驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得同步誤差的狀態(tài)軌跡運(yùn)動(dòng)到、并保持在構(gòu)造出的滑模面上。由于構(gòu)造出的滑模面具有對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化、以及對(duì)外界滿足參數(shù)匹配條件的擾動(dòng)，極不敏感的優(yōu)良特性，因此該設(shè)計(jì)方法能夠較好地實(shí)現(xiàn)處于擾動(dòng)不確定狀態(tài)主從系統(tǒng)的混沌同步，但是抖動(dòng)問題的存在將會(huì)影響到其同步性能。所以緊接著給出動(dòng)態(tài)滑模設(shè)計(jì)方法，很好解決了這個(gè)問題，相應(yīng)的數(shù)值仿真結(jié)果很好說明了該設(shè)計(jì)方法的優(yōu)越性。
　　

4、 3.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)混沌同步驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的非線性函數(shù)逼近能力，但是存在復(fù)雜度與其逼近性能之間的矛盾，結(jié)構(gòu)簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器獨(dú)自往往難以很好地實(shí)現(xiàn)混沌同步，多種驅(qū)動(dòng)器共存的混合設(shè)計(jì)方法將更具競爭性。因此，本文緊接著給出一種混合設(shè)計(jì)方法，構(gòu)造主同步驅(qū)動(dòng)器用以實(shí)現(xiàn)理想狀態(tài)主從系統(tǒng)的混沌同步，構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助驅(qū)動(dòng)器對(duì)動(dòng)態(tài)同步誤差進(jìn)行補(bǔ)償用以提高跟蹤精度，兩者相互配合共同實(shí)現(xiàn)了處于擾動(dòng)不確定狀態(tài)主從系統(tǒng)的混沌同步，

5、相應(yīng)的數(shù)值仿真結(jié)果很好說明了該設(shè)計(jì)方法的優(yōu)越性。
　　 4.基于脈沖設(shè)計(jì)方法對(duì)一種超混沌系統(tǒng)的同步問題進(jìn)行了研究。首先對(duì)主從混沌系統(tǒng)的脈沖同步可實(shí)現(xiàn)條件進(jìn)行了分析，然后設(shè)計(jì)出一系列時(shí)間點(diǎn)上的間歇性同步脈沖，驅(qū)動(dòng)從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了混沌同步。由于該方法產(chǎn)生的同步脈沖信號(hào)信息量小，有助于系統(tǒng)安全性能的提高，十分適于保密通信中的應(yīng)用。
　　 5.基于自適應(yīng)設(shè)計(jì)方法，利用該方法對(duì)同步驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可不需要系統(tǒng)參數(shù)信息的特點(diǎn)，對(duì)一種超混

6、沌系統(tǒng)的同步問題進(jìn)行了研究。首先，基于常規(guī)的多維驅(qū)動(dòng)信號(hào)自適應(yīng)方法對(duì)混沌同步驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)；然后，基于單維驅(qū)動(dòng)信號(hào)自適應(yīng)方法對(duì)混沌同步驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后，對(duì)兩種自適應(yīng)混沌同步設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了比較和分析，為系統(tǒng)參數(shù)信息無法取得情況下混沌同步的實(shí)現(xiàn)，提供了有效解決方法。
　　 6.基于混沌同步技術(shù)給出一種混沌保密通信方案。該方案采用雙信道信息傳輸技術(shù)，提高了方案的安全性能；另外采用數(shù)字鍵控技術(shù)，增強(qiáng)了方案的抗干擾性能，相應(yīng)的理論分析