賴宏慧 陳瀾禎
摘 要:隨著現(xiàn)今社會經(jīng)濟與科技的迅速發(fā)展,混沌保密通信已成為社會發(fā)展所關(guān)注的熱點問題,對此問題展開全面化的分析研究,能夠為保密通信工作的安全性提供強大的助力,為社會的和諧安定提供堅實的保障。文章首先對混沌保密通信的主要內(nèi)容進行了闡述說明并且著重對基于混沌導(dǎo)頻信號同步控制的混沌保密通信設(shè)計方案進行了分析研究,以此幫助促進其良好發(fā)展。
關(guān)鍵詞:混沌導(dǎo)頻信號;同步控制;混沌保密通信
前言
上個世紀(jì)九十年代初,美國海軍實驗室研究人員運用了開展了混沌同步電路實驗研究,其所運用到的原理為驅(qū)動-響應(yīng)式,這一研究成果的獲取使得越來越多的相關(guān)研究人員對于混沌理論的研究熱情得以充分激發(fā)出來。此信號的主要優(yōu)勢是其具備寬帶性、復(fù)雜性及正交性,因此在社會各領(lǐng)域中均得到了廣泛應(yīng)用,能夠幫助確保保密通信工作的安全性。近些年來,我國的混沌保密通信研究工作開展中已獲取到了極佳的成果,此類研究方案主要被分為四個部分:混沌掩蓋、鍵控、擴頻及參數(shù)調(diào)制。
1 混沌保密通信簡介
混沌保密通信主要被分為三種類型:模-模通信、模-數(shù)-模通信及數(shù)-數(shù)通信[1]。而將其作為基礎(chǔ)所研發(fā)的三種保密通信設(shè)備也相應(yīng)的被分成了三種類型,第一種是模擬式保密機,主要的作用機制是其無論是發(fā)送還是接收的信號均為模擬信號而非數(shù)字信號。第二種是模-數(shù)-模式保密機,其主要的作用機制是接收信號的發(fā)送及接收端信號均為模擬信號。而中間對信號的處理及傳輸中信號均屬于數(shù)字信號。第三種則是數(shù)字式保密機,主要的作用機制為其發(fā)送及接收端口處的信號均屬于數(shù)字信號。此種新型數(shù)字保密設(shè)備能夠充分適應(yīng)及滿足現(xiàn)代信息傳輸需求,全面確保信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確及有效性?,F(xiàn)今混沌保密通信技術(shù)所涉及到的領(lǐng)域較為廣闊,其所包含的技術(shù)內(nèi)涵也更為豐富化,對其的研究也需進一步的加強。在混沌保密通信技術(shù)中,核心技術(shù)為:混沌遮掩,也就是指混沌隱藏[2]。主要是將混沌信號作為整個信號傳輸活動中的載體,并對信號傳輸中的隱秘信號進行分析研究,對其實行加密處理。由于混沌信號自身包含著寬帶類噪聲,所以,信息信號能夠直接被隱藏至其中,難以被發(fā)現(xiàn),能夠幫助獲取到極佳的保密效果隱秘性較強。
盡管混沌保密通信技術(shù)在現(xiàn)今社會發(fā)展中得到了較為廣泛化的運用,其發(fā)展勢頭雖極為迅猛化,但是不可否認(rèn)的現(xiàn)今依舊處于一個發(fā)展階段中,另外,針對混沌通信技術(shù)發(fā)展不可僅運用單一一種理論實現(xiàn),而是需要運用到多種交叉學(xué)科相互作用才能夠幫助完成最終的成型工作?;煦绫C芡ㄐ偶夹g(shù)在現(xiàn)今的發(fā)展中依舊存在著的一定程度上的缺陷不足,針對其抗干擾能力、抗破譯能力等相關(guān)問題的研究有待進一步的探索研究。混沌遮掩通信屬于混沌技術(shù)的核心所在。因此在對混沌技術(shù)做創(chuàng)新處理時,需注意配合運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步混沌遮掩通信、PCM編碼通信等。在運用到數(shù)字化的同步處理技術(shù)時,還需注意全面增強其通信靈活敏感性,確保通信保密的動態(tài)性。還應(yīng)加強注意的是,混沌通信保密技術(shù)的今后發(fā)展模式將會逐漸趨于超時空混沌模式其自身具備極佳的保密性,且存儲量與傳統(tǒng)混沌通信技術(shù)相比,可以說是實現(xiàn)了翻倍。
2 基于混沌導(dǎo)頻信號同步控制的混沌保密通信設(shè)計方案
2.1 混沌保密通信設(shè)計方案
此次所設(shè)計的混沌保密通信方案主要思想為將混沌同步及調(diào)制由兩個及其兩個以上主從關(guān)系且相異混沌系統(tǒng)完成,而且若是只存在單個混沌系統(tǒng)時,兩者則由不同的信號完成,其中導(dǎo)頻信號為混沌同步控制的信號,并與已完成信息信號調(diào)制的信號傳輸相對獨立。雖然同步控制信號與調(diào)制信號傳輸活動是相對獨立的,但這并不表示其并行載波信道需具備兩個且為獨立化,而是能夠僅在單一的信道上完成信號傳輸工作,且無論是何種工作模式均可完成相關(guān)工作。由此可見,此次保密通信設(shè)計方案的優(yōu)越性。
2.2 混沌保密通信設(shè)計方案優(yōu)勢
第一,混沌同步控制信號可被作為導(dǎo)頻信號完成獨立傳輸工作,其收發(fā)兩端所運用的是同等且與整個系統(tǒng)相符的同步控制信號,能夠為同步控制精準(zhǔn)度的提升提供幫助,而且也能夠?qū)崿F(xiàn)收發(fā)端同步控制操作的靈活簡便化。如可運用前向或是反向的混沌導(dǎo)頻信號同步控制的方式[3]。兩種控制方式相對比,反向的通信系統(tǒng)更為隱秘化。第二,在整個通信系統(tǒng)之中,混沌調(diào)制及同步控制的信號是相分離的,混沌的產(chǎn)生及同步也不受到信息及混沌信號之間大小的限制影響,且能夠為實現(xiàn)混沌調(diào)制方式的靈活、多樣化供助力。第三,在通信收發(fā)兩端的調(diào)制同步混沌系統(tǒng)兩者之間,可注意采用更為復(fù)雜化的同步控制計算法,從而幫助增強整個通信的安全保密性。此次混沌保密通信設(shè)計方案所具有的優(yōu)勢性使得在其應(yīng)用中,整體的保密安全性不會出現(xiàn)問題,可得到較為全面的保障。
3 混沌通信系統(tǒng)
3.1 混沌系統(tǒng)
為了對相關(guān)的結(jié)論進行科學(xué)驗證,因此應(yīng)構(gòu)建出一個具備導(dǎo)頻信號同步控制的通信系統(tǒng)。為了確保此系統(tǒng)具備通用性,需選用同一混沌系統(tǒng)的不同狀態(tài)變量,而非不同系統(tǒng)中的不同變量在,而通信收發(fā)兩端的混沌模型則采用Sprott系統(tǒng)I模型。
3.2 仿真系統(tǒng)構(gòu)建
仿真系統(tǒng)主要采用的是反向同步控制,也就是指運用收端混沌系統(tǒng)y2去對發(fā)送端混沌系統(tǒng)中的y1進行控制。而x1及y1則被分別運用于發(fā)送、接收端信號的調(diào)制及解調(diào)工作。
4 仿真數(shù)據(jù)分析
在混沌通信中,混沌同步是其基本所在。仿真結(jié)果表明,運用混沌導(dǎo)頻信號同步控制的方式能夠幫助實現(xiàn)通信接收發(fā)系統(tǒng)的混沌同步,而一些有效信號也不會對收發(fā)系統(tǒng)之間的混沌同步活動造成什么干擾、阻礙。因為采用了混沌同步控制信號及混沌調(diào)制信號隔離的方式,因此,混沌調(diào)制及被調(diào)制的信號之間所存在著的大小關(guān)系也不會對混沌同步活動造成什么不利影響。仿真實驗結(jié)果表明,混沌調(diào)制及被調(diào)制信號的大小關(guān)系僅僅會受到電路性能的限制,尤其是一些運算放大器的性能[4]。
5 結(jié)束語
現(xiàn)今社會經(jīng)濟及科技的迅速發(fā)展使得社會各個領(lǐng)域中現(xiàn)代信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用,而在信息技術(shù)發(fā)展中,安全問題是重中之重,因此,對于混沌保密通信技術(shù)的研究也越發(fā)引人關(guān)注。對基于混沌導(dǎo)頻同步控制的混沌保密通信技術(shù)方案進行科學(xué)設(shè)計,能夠幫助進一步增強其信息數(shù)據(jù)傳輸活動中的安全保密性,進一步增強對于外界盜竊行為的抵抗力,對混沌通信技術(shù)的全面化分析探究,新型方案的設(shè)計實踐,能夠幫助增強信息安全的更新應(yīng)用,從而使得我國社會的經(jīng)濟、科技探究安全性及穩(wěn)定性均能夠得到全面保障,進一步促進我國社會的良好及健康發(fā)展。
參考文獻
[1]李國華.基于混沌導(dǎo)頻信號同步控制的混沌保密通信[J].計算機應(yīng)用研究,2014,31(9):2788-2790.
[2]劉樂柱,張季謙,許貴霞,等.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數(shù)辨識的混沌保密通信方法[J].物理學(xué)報,2014(1):63.
[3]龐晶,蘇雙臣,劉金河,等.混沌保密通信系統(tǒng)設(shè)計[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011,40(5):17-21.
[4]呂恩勝,黃雙成.基于Wien橋的混沌保密通信系統(tǒng)設(shè)計[J].電子器件,2013,36(3):359-362.