[发明专利]基于无非线性项混沌信号掩盖的信号加密传输与恢复方法

说明书

本发明公开了一种基于无非线项混沌系统的信息加密与恢复方法，通过改进型无非线性项混沌系统产生驱动混沌系统信号，通过混沌信号与待传输信息的叠加，实现信息的掩盖。然后在接收端，通过掩盖后的信息与密钥，构造响应混沌系统，并通过构造一类负责的变增益同步规律实现驱动系统与响应系统的状态同步；最后后通过同步后的状态，将信息从加密后的信息中恢复出来，从而实现了信息的加密与解密恢复。本发明提出的信息加密与解密方法，较好的安全性，同时本发明提供的变增益同步方法，又使得混沌同步具有很高的精度，从而使得恢复后的信息具有失真小的优点，从而使得整个方法具有很高的工程应用价值。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种基于无非线性项混沌信号掩盖的信号加密传输与恢复方法。

背景技术

混沌系统由于其信号具有良好的随机特性，而且其对初值还非常敏感，不同的初值设置使得其状态响应完全不同。因此其非常适用于信息加密掩盖，目前利用混沌加密并采用混沌同步的解密进行保密通信的研究已经吸引了世界各国研究者的兴趣。目前混沌掩盖主要分为直接掩盖与间接掩盖两类，直接掩盖是采用加法直接进行信息叠加，而间接掩盖则将信息嵌入混沌系统的某一个参数，从而改变混沌系统的状态生成。本发明是基于直接掩盖而进行的，一般的直接掩盖的加密方法，可能会遭到破解，因此本发明在一般无非线性项混沌系统的基础上，叠加了三个常参数作为密钥，使得保密通信方案更为安全。同时传统的线性定常同步规律的信息恢复精度不高，而本发明提供了一种变增益非线性同步规律，可以提高信息恢复的精度，减少恢复后信息的失真。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种基于无非线性项混沌信号掩盖的信号加密传输与恢复方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本发明所采用的技术方案是，一种基于无非线项混沌系统的信息加密与恢复方法，按照以下步骤进行：

步骤一，构建驱动混沌系统状态；

步骤二，利用所述驱动混沌系统状态对待发送的信号进行加密；

步骤三，将加密后的信号以及所述驱动混沌系统状态发送至信号接收端；

步骤四，构建响应混沌系统状态；

步骤五，根据加密后的信号、驱动混沌系统状态以及响应混沌系统状态构建误差信号以及同步规律；

步骤六，利用响应混沌系统状态对加密后的信号进行解密。

进一步的，所述步骤一包括：

构建驱动混沌系统状态x₁、x₂以及x₃；其中：

其中，与分别为驱动混沌系统状态x₁、x₂与x₃的一阶导数；a、b、c₁、c₂以及c₃为常数。

进一步的，所述步骤二包括：

对待发送的信号i₂进行加密，其中：

s₂＝x₂+i₂；s₂为加密后的信号，x₂为驱动混沌系统中的一驱动混沌系统状态。

进一步的，所述步骤四包括：

构建响应混沌系统状态y₁、y₂以及y₃；其中：