[发明专利]基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统、方法及储存介质

权利要求书

1.基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：包括混沌信号产生单元(100)、混沌信号优化单元(200)、两路超混合加密单元(300)和混沌信号调制单元(400)；所述混沌信号产生单元(100)用于通过模拟电路产生混沌信号；所述混沌信号优化单元(200)用于对产生的混沌信号进行优化处理；所述两路超混合加密单元(300)用于产生多参数密钥，并产生的多变量高维度耦合空间；所述混沌信号调制单元(400)用于对产生的混沌信号进行调节后输出。

2.根据权利要求1所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述混沌信号产生单元(100)的信号产生步骤如下：

S1.1、选取混沌方程、确定参数和初值；

S1.2、进行微分数值运算；

S1.3、生成离散混沌序列；

S1.4、信号增益后，模拟输出；信号增益采用梅森增益算法，其算法公式如下：

式中，P为信号的总增益量；n为从源节点到阱节点的前向通路总数；pk为从源节点到阱节点的第k条前向通路总增益。

3.根据权利要求2所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述混沌方程基于欧拉算法建立，其算法公式如下：

x、y、z为初值，A、B、C为参数值，k为步长。

4.根据权利要求2所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述生成离散混沌序列采用混沌映射算法，其算法公式如下：

x_k+1＝f(x_k)＝rx_k(1-x_k)＝-r(x_k-0.8)²+0.3r；

1≤r≤4；0＜x_k＜1；

式中，k＝0，1，2，…。

5.根据权利要求1所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述混沌信号优化单元(200)采用粒子群优化算法，其算法包括如下步骤：

S2.1、采用Tent映射在可行域中产生粒子的混沌点列，Tent映射的公式如下：

S2.2、计算粒群中每个粒子的适应度值，适应度值公式如下：

式中，N为群体中粒子数据；

S2.3、判定粒子群的聚集程度。

6.根据权利要求5所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述聚集程度的计算公式为：

其中，m为相邻子群粒子数；P_Id为历史最佳位置；x_id表示第i个粒子的第d维分量。

7.根据权利要求1所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述两路超混合加密单元(300)包括Cat映射和Logistic映射；

Cat映射公式如下：

Logistic映射公式如下：

x_n+1＝μx_n(1-x_n)；

式中，μ为控制参量，μ确定后，由任意初值X₀∈(0，1)，可选代出一个确定的时间序列。

8.根据权利要求1所述的基于双耦合器的超混沌耦合信号调制系统，其特征在于：所述混沌信号调制单元(400)，采用CSK调制数学模型，CSK是一种数字调制方式，其公式如下：

其中，modf(x)＝rem(x+1，2)-1；rem(x+1，2)表示x+1对2的余数，则离散时间基带调制信号以调相形式发送，即：

将已调信号映射到复平面的单位圆上，则已调信号可写成：