[发明专利]一种基于复修正比例差函数同步的混沌通信方法和系统

说明书

本发明提供的基于复修正比例差函数同步的混沌通信方法和系统，当混沌信号较小时，通过调整比例矩阵就可以实现对混沌信号幅值的调整，以对明文进行更好地掩盖。并且，根据所述滤波信号和所述第二耦合函数设计具有鲁棒性的控制器，以保证复修正比例差函数同步，这个同步使得误码率理论上为零。此外，复修正比例差函数同步不需要发送端和接收端完全一致，只需要在控制器的作用下实现复修正比例差函数同步即可，解决了现有技术中存在的接收端和发送端系统结构完全一致的弊端，简化了通信系统的结构要求。

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种基于复修正比例差函数同步的混沌通信方法和系统。

背景技术

传统的混沌通信要求混沌信号的幅值要远远大于信息信号(明文)的幅值和噪音的幅值，才能对信息进行完全掩盖。当信息信号(明文)的幅值较大时，常用的混沌信号发生器种类有限，输出幅值是固定的，很难做到对明文的完全掩盖。

另外，基于完全同步的混沌通信恢复出来的信号总是带有一定的噪音误差，很难通过滤波完全消除噪音。同时，完全同步还要求接收端和发送端系统结构完全一致，由于发送端主系统和接收端应答系统所处的环境不同，很难使得两个系统长时间保持精确一致。这两种情况均导致基于完全同步的混沌通信在理论上得到的误码率不为零。

因此，提供一种在理论上能够使误码率为零的通信方法或系统，是本领域亟待解决的一个技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于复修正比例差函数同步的混沌通信方法和系统，以解决现有技术中存在的不能在理论上使误码率为零的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于复修正比例差函数同步的混沌通信方法，包括：

获取信息信号、比例矩阵以及受控耦合复混沌系统的第一耦合函数和第二耦合函数；所述第一耦合函数为主系统混沌方程中第一复状态向量的导数方程；所述第二耦合函数为应答系统混沌方程中的第一复状态向量的导数方程；所述比例矩阵为主系统和应答系统共有的私钥；所述信息信号为H(t)：H(t)＝{h₁(t),h₂(t),...,h_q(t)}^T，其中，h₁(t),h₂(t),...,h_q(t)均是差分函数的因子，q为因子个数；

采用加密器，根据所述信息信号、所述比例矩阵和所述第一耦合函数确定传输信号；

所述传输信号在信道传输的过程中，叠加噪声后形成实际传输信号；

采用滤波器，根据所述实际传输信号得到滤波信号；

根据所述滤波信号和所述第二耦合函数确定控制器；所述控制器为v：v＝s″-f(x,z)+ke；

其中，s″为应答系统滤波后的传输信号，f(x,z)为第二耦合函数，k为小于零的实数，x(t)为应答系统混沌方程中的第一复状态向量，s为传输信号，t为通信时间；

采用所述控制器，根据所述主系统混沌方程中的第二复状态向量重构所述应答系统混沌方程中的第一复状态向量，得到重构复状态向量；

采用解密器，根据所述重构复状态向量、所述比例矩阵和所述主系统混沌方程中的第一复状态向量解密得到信息信号。

优选的，所述应答系统混沌方程中的第一复状态向量、所述主系统混沌方程中的第一复状态向量和所述比例矩阵、所述信息信号四者的误差平方为零。

优选的，所述受控耦合复混沌系统为：