[发明专利]一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法

权利要求书

1.一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在发射端随机产生一系列二值序列；

2)将步骤1)中所产生的一系列二值序列变成双极性序列；

3)将上述所产生的双极性序列作为二阶逆时混沌系统的激励，产生所对应的逆时混沌信号；

4)然后利用混沌掩码通信，将所要加密的语音信号在发射端调制到逆时混沌信号中；

5)产生逆时混沌信号所需的逆时混沌信号初始值，二值序列，加密所使用的二阶逆时混沌系统以及加密后信号的幅值信息作为密钥；

6)在接收端接受发射端所传输的加密后的信号，将其输入到二阶逆时混沌匹配滤波器中，得到输出信号；

7)在整点时刻对输出信号进行采样得到采样输出信号，并将其二值化得到接收端的双极性序列；

8)在接收端用恢复出的双极性序列产生接收端的逆时混沌信号，并利用密钥中的加密信号的幅值信息减去接收端的逆时混沌信号恢复出原始的语音信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法，其特征在于，步骤3)中，二阶逆时混沌系统的数学表达式为：

其中，u是所需要产生的逆时混沌信号，是u的二阶微分，是u的一阶微分，β和ω是该系统的控制参数，ω为角频率；

激励函数s(t)描述为：

s(t)＝s_n,n＜t≤n+1 (2)

且有，逆时混沌信号的通解表示式为：

逆时混沌信号的波形由u_g叠加形成，将产生的一系列的双极性序列s₀带入到公式(2)中得到输入信号s(t)；

将得到的s(t)带入到公式(1)中得到所对应的逆时混沌信号u(t)。

3.根据权利要求2所述的一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法，其特征在于，步骤4)中，将所需要加密的语音信号x(t)与逆时混沌信号u(t)进行叠加得到所需要的加密信号y(t)即；

y(t)＝x(t)+u(t) (4)

测量出y(t)的幅值y_a(t)；

模拟实际传输的信道，给加密信号添加噪声n(t)得到接收信号v(t)以及y(t)的幅值y_a(t)；

v(t)＝y(t)+n(t) (5)。

4.根据权利要求3所述的一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法，其特征在于，步骤6)中，在接收端将v(t)输入到逆时混沌的匹配滤波器中；

逆时混沌系统的匹配滤波器的数学描述为：

r(t)是滤波器输入，即信道中发送的逆时混沌信号u(t)和噪声n(t)叠加后的信号，η(t)是中间变量，ξ(t)是滤波器输出信号；

经过二阶逆时混沌匹配滤波器得到输出信号o(t)；

对输出信号o(t)按照取样间隔T＝100进行采样得到整点时刻采样输出信号so₀(i)。

5.根据权利要求4所述的一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法，其特征在于，步骤7)中，对整点时刻采样输出信号so₀(i)进行二值化；

即当so(i)＞0时，取so₀(i)＝1，否则就取so₀(i)＝-1。

6.根据权利要求5所述的一种基于逆时混沌匹配滤波器的语音通信加密方法，其特征在于，步骤8)中，利用所得到的so₀(i)带入到二阶逆时混沌系统中产生对应的逆时混沌信号u₁(t)；

然后用接收端所得到的y(t)的幅值y_a(t)信号减去u₁(t)得到恢复的语音信号x₁(t)即；

x₁(t)＝y_a(t)-u₁(t) (7)。