[实用新型]一种用于保密通信系统中的混沌同步控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及混沌同步控制技术领域，具体为一种用于保密通信系统中的混沌同步控制系统。

背景技术

混沌运动是一种确定性的复杂非线性运动，确定性是指运动规律可以用一个确定的方程描述，复杂的非线性表现在信号的无周期性、伪随机性、局部不稳定但整体稳定、范围有界；在许多实际的系统中可以观察到混沌运动的存在，一方面，当混沌现象对电气和电子等系统产生危害时，需要对它进行控制或抑制，另一方面，由于混沌系统具有随机性、宽频谱和初值敏感性等特性，因此在保密通信系统中却有着广阔的潜在应用价值；在通信系统中有效地应用混沌系统可以获得较高的保密性能；但由于混沌系统和混沌现象的复杂性和奇异性，使得混沌控制和应用的研究具有挑战性，也使得这一领域的研究和发展成为当代相关学科的研究热点。混沌同步是实现混沌保密通信系统的关键技术之一，提高混沌通信系统双方信号表换的复杂性、同步的鲁棒性、同步的精确性和缩小同步所需要的时间，是提高混沌通信系统整体系统的关键点；因此，如何避免状态时滞与不确定性干扰带来的不利影响，实现保密通信系统的高效混沌同步已经成为亟待解决的重要问题。    

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于保密通信系统中的混沌同步控制系统，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于保密通信系统中的混沌同步控制系统，包括明文信息发射端机、扩频调制器、加密信号器、混沌序列发生器、控制器、同步混沌序列发生器、密码同步检测器、解码交换器及明文信息接收端机；其中，明文信息发射端机内设置有编码器，扩频调制器与编码器连接，编码器分别与加密信号器、混沌序列发生器连接，混沌序列发生器与加密信号器、控制器及同步混沌序列发生器连接，控制器与同步混沌序列发生器连接，加密信号器与同步混沌序列发生器分别与解密交换器连接，密码同步检测器设置在混沌序列发生器与同步混沌序列发生器之间，同时与解密交换器连接，解密交换器与明文信息接收端机连接，明文信息接收端机内设置有扩频解码器。

在本实用新型中，混沌序列发生器与同步混沌序列发生器通过公共信道连接，混沌序列发生器与同步混沌序列发生器产生伪随机序列码，密码同步检测器产生密码同步信号判断公共信道传输的密文是否发生改变，若发生改变，则产生一个驱动信号发送至混沌序列发生器进行下一次迭代，同时向解密交换器发送解密信号；若未发生改变，则密码同步检测器不进行任何信号发送；通过密码同步检测器便于实现混沌同步控制，使生成的伪序列码元分布均匀，平衡性更好，有利于提高保密通信系统同步的鲁棒性。

在本实用新型中，扩频调制器将要传输的明文信息数据用高速率的扩频码进行调制，利用混沌的伪随机性和遍历性来实现性能优良的扩频序列实现频谱扩展，明文信息接收端机内的扩频解码器对接收到的数据信息进行解调，恢复原始数据信息，在传输过程中利用混沌序列发生器与同步混沌序列发生器产生伪随机序列码，并将明文嵌入伪随机序列码内，实现明文与伪随机序列码融为一体，避免明文浮于混沌载波之上，可有效消除攻击者绕开解密混沌电路直接获得原始信号的隐患，提高了通信系统的保密性；且抗噪音能力强，具有更高的恢复精度，从而提高了混沌同步控制的精确性，缩小同步所需要的时间。

在本实用新型中，控制器为主动同步控制器，针对具有时滞的不确定混沌系统，采用主动同步控制器，并进行仿真验证，从而实现混沌同步。

在本实用新型中，扩频调制器采用混沌脉冲调制信号既可作为调制信号携带数字信号又可作为同步信号使保密通信系统同步，有效解决了传统的混沌掩盖要求信号功率远小于混沌信号功率的问题，实验证明具有较强的抗噪声干扰能力和良好的鲁棒性。

在本实用新型中，混沌序列发生器与同步混沌序列发生器之间设置有干扰观测器，通过干扰观测器逼近系统干扰，进而调节干扰观测器的参数，估算出干扰值，有效减少混沌系统的不确定性干扰；同时针对时变的明文信号，解决了明文信号必须低频率才能正确恢复的问题，并将混沌掩盖和混沌调制技术相结合，对同结构时变延迟混沌神经网络设计，在实现同步后能有效恢复出隐藏的多路明文信号，进而提高通信系统的保密性。

有益效果：本实用新型通过设置混沌序列发生器与同步混沌序列发生器，并在混沌序列发生器与同步混沌序列发生器之间设置干扰观测器，估算出干扰值，有效减少混沌系统的不确定性干扰；同时解决了明文信号必须低频率才能正确恢复的问题，并将混沌掩盖和混沌调制技术相结合，在实现同步后能有效恢复出隐藏的多路明文信号，进而提高通信系统的保密性。