[发明专利]一种基于耦合电路系统的信号压缩加密方法

权利要求书

1.一种基于耦合电路系统的图像压缩加密方法，其特征在于，包括：

S1：构建混沌观测矩阵；

所述混沌观测矩阵采用耦合电路系统作为信号源，将模拟信号转化为二进制随机数。

S2：信号加密；

处理所述混沌观测矩阵的降维采样图像，采用耦合电路系统生成的伪随机序列通过图像预处理、灰度加密和置乱加密生成最终信号加密。

2.根据权利要求1所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述模拟信号采用八位ADC对耦合电路系统进行采集产生，其过程为：

(1)对混沌信号进行八位模数转换；

(2)进行移位逻辑运算；

(3)选择有效位数作为二进制输出信号。

3.根据权利要求1所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述耦合电路系统是由两个带有传输线的蔡氏电路系统通过电阻耦合形成，其电路公式为：

其中

4.根据权利要求1所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述图像预处理的过程为：

(1)采样图像按照光栅扫描的顺序转化成一维向量；

(2)利用SHA-256算法对图像生成特定的消息作为扰动因子，对耦合电路系统初始系统参数进行扰动更新混沌系统初始值；

(3)构建四个大小为64×256的混沌观测矩阵进行加密过程。

5.根据权利要求1所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述灰度加密的过程为：

(1)进行点乘方和恒等变换；

(2)灰度处理。

6.根据权利要求1所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述置乱加密的过程为：

(1)将所述混沌观测矩阵进行分解生成位级密钥流；

(2)压缩采样的图像按照二进制进行位平面分解；

(3)采用高四位和低四位平面进行循环位移和异或操作；

(4)采用参数传递的方法进行图像块之间的扩散。

7.根据权利要求6所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述混沌观测矩阵进行分解生成位级密钥流的过程为：

(1)所述混沌观测矩阵按照光栅扫描的顺序转换为一维向量；

(2)按顺序组成4×16384的密钥流序列；

(3)对所述密钥流序列分组。

8.根据权利要求6所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述压缩采样的图像按照二进制进行位平面分解的过程为：

(1)对生成大小为8×8图像块进行二进制位平面分解；

(2)上述光栅扫描的顺序转化为一维向量，从高位到低位的顺序变换成大小为8×64的二进制图像块。

9.根据权利要求1所述的基于耦合电路系统的信号压缩加密方法，其特征在于，所述信号加密的逆过程为信号解密的过程。