一种新颖的统一混沌保密通信系统

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1、学术研究AcademicResearch一种新颖的统一混沌保密通信系统*刘洋1，彭良玉1，2(1湖南师范大学物理与信息科学学院，湖南长沙410081；2北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100083)【摘要】文章详细地介绍了统一混沌系统和Pecora-Carroll同步法，用P-C法实现统一混沌系统同步，提出了一种新颖的保密通信系统，并用Matlab6.5/Simulink仿真软件进行建模仿真。结果表明，该系统能够正确地解调出原始加密信号，达到保密通信的目的。【关键词】统一混沌系统；混沌同步；动态仿真；保密通信【中图分类号】TN918【文献标识码】A

2、【文章编号】1009-8054(2007)07-0103-03AnovelSecureCommunicationoftheUnifiedChaos*LIUYang1,PENGLiang-yu1,2(1CollegeofPhysicsandInformationScience,HunanNormalUniversity,ChangshaHunan410081,China;2SchoolofInstrumentScienceandOpto-electronicEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronau

3、tics,Beijing100083,China)【Abstract】Inthispaper,anunifiedchaoticsystemandsynchronizationmethodofPecora-Carroll'sarediscussedindetail.ForthesynchronizationoftheunifiedsystembyP-C'smethod,anovelsecurecommunicationsystemispresentedinbriefincludingitsmodelandsimulationbysoftwreofMatlab6.

4、5/Simulink.Thesimulationillustratesthatencryptedsignalcanbecorrectlydemodulatedinthereceiver,andthesecurecommnicationisthusrealized.【Keywords】Unifiedchaoticsystem;Chaoticsynchronization;Dynamicsimulation;Securecommunication2002年，吕金虎、陈关荣等人提出了统一混沌系统[3]，把0引言Chen系统[4]和典型的Lorenz系统以及吕氏系统[

5、5]连接起来。混沌系统具有内随机性，连续宽谱和对初始值极端敏感随后人们对该系统做了各种研究，如：用正弦信号控制输入等特点，使其特别适合于保密通信。自从1990年美国海军实可以驱动统一系统成为超混沌系统[6]，用统一系统做混沌掩验室Pecora和Carroll提出了混沌同步方法[1]，并首次利用电盖保密通信系统[7]，设计控制器，用状态反馈法通过配置相应子线路在实验室实现了两个混沌系统同步[2]，这使得混沌应的Lyapunov指数使统一系统趋向于预期点[8]等。用与保密通信成为可能。1统一混沌系统2002年，吕金虎、陈关荣等提出的统一混沌系统的数学收稿日期：20

6、07-01-23作者简介：刘洋，1979年生，男，湖南新邵人，湖南师范大模型：(1)学硕士研究生，研究方向：混沌通信；彭良玉，1965年生，女，江西省九江市人，现为北京航空航天大学博士后，湖南其中参数a∈[0，1]，在此范围内统一系统由Lorenz系师范大学电子信息科学系教授，研究生导师，研究方向：信统逐渐过渡到广义Chen系统。特别如：a=0时，(1)式变成典号处理和有源滤波器设计。型的Lorenz系统；当a=1时，(1)式变成典型的Chen氏系统；*基金项目：湖南省自然科学基金项目(06JJ50117)当a=0.8时，变成典型的吕氏系统。用一个参数将三个混

7、沌信息安全与通信保密·2007.7103学术研究AcademicResearch系统联系起来，为混沌的应用研究提供了又一个新模型。2统一混沌系统同步Pecora和Carroll于1990年首次提出P-C同步方法[9]，其基本思想是：用一个混沌系统的输出作为信号去驱动另一个同样结构的混沌系统来实现这两个混沌系统的同步。两个系统是单向耦合的，第一系统决定第二系统的行为，而第一个系统的行为不受第二系统的影响。考虑一个n维自治图1同步误差曲线系统du/dt=f(u)，将它任意分割成两个子系统u=(v，w)，如下：(2)式(2)中v=(u，⋯，u)，g=[f(u)，⋯，

8、f(u)]，w=(u，⋯，1m1mm+