[发明专利]多进制量子混沌通信方法

摘要

多进制量子混沌通信方法，涉及数字通信领域，提供一种信号传输能力强，安全可靠性高的多进制量子混沌通信方法；本发明以两细胞耦合的量子混沌神经网络构成超混沌振荡器，应用修正函数投影同步方法，对超混沌信号进行同步。由于超混沌技术的应用，信号被掩盖为类似白噪声的安全信息。使用同步匹配原理，可在信道上传递多进制数字信号，并在接收端，利用混沌同步技术，对信息进行还原。本发明具有信号传输容量大，安全性高，可扩展性的特点。

主权项

多进制量子混沌通信方法，包括发送器端的信号调制和接收器端的信号解调的过程，其特征是，该方法具体由以下步骤实现：步骤一、根据驱动系统中发送器发送的源信号S(n)选择对应的匹配比例控制器；所述匹配比例控制器通过两细胞耦合的量子细胞神经网络超混沌系统的四个状态变量x1,x2,x3,x4设定不同的比例函数组λi(t)，由四个状态变量x1,x2,x3,x4和匹配比例控制器复合生成的信号作为传输信号L(t)，所述传输信号L(t)为四维超混沌信号，L(t)＝λi(t)xi(t),i＝1,2,3,4；步骤二、响应系统的接收器端根据不同的比例函数组λi(t)，应用修正函数投影同步的方法进行同步响应，将响应信号与传输信号L(t)进行比较，当响应系统与驱动系统的同步误差为0时，将源信号S(n)解调后输出数字信息S'(n)；具体过程为：所述响应系统的微分方程用等式一表示为：等式一、 y · 1 = - 2 ω 11 1 - y 1 2 sin y 2 + u 1 y · 2 = - ω 12 ( y 1 - y 3 ) + 2 ω 11 y 1 1 - y 1 2 cos y 2 + u 2 y 3 · = - 2 ω 13 1 - y 3 2 sin y 4 + u 3 y · 4 = - ϖ 14 ( y 3 - y 1 ) + ω 13 y 3 1 - y 3 2 cos y 4 + u 4 式中，y1,y2,y3,y4为响应系统的四个状态变量，ω11,ω12,ω13,ω14为响应系统的未知控制参数，u1,u2,u3,u4为非线性控制器；设定响应系统与驱动系统的同步误差为ei，比例函数组λi(t)，使得： lim t → ∞ e i = lim t → ∞ ( λ i ( t ) x i ( t ) - y i ( t ) ) = 0 , 当同步误差无限趋于0时，驱动系统与响应系统同步；则系统同步误差的状态方程用等式二表示为：等式二、 e · i = λ i ( t ) x · i - λ · i ( t ) x i - y · i ; 所述非线性控制器u1,u2,u3,u4用等式三表示为： u 1 = - 2 λ 1 ω 01 1 - x 1 2 sin x 2 + λ · 1 x 1 + 2 ω 11 1 - y 1 2 sin y 2 - k 1 e 1 u 2 = - ω 02 λ 2 ( x 1 - x 3 ) + 2 ω 01 λ 2 x 1 1 - x 1 2 cos x 2 + λ · 2 x 2 + ω 12 ( y 1 - y 3 ) - 2 ω 11 y 1 1 - y 1 2 cos y 2 - k 2 e 2 u 3 = - 2 λ 3 ω 03 1 - x 3 2 sin x 4 + λ · 3 ( t ) x 3 2 ω 13 1 - y 3 2 sin y 4 - k 3 e 3 u 4 = - ω 04 λ 4 ( x 3 - x 1 ) + 2 ω 03 λ 4 x 3 1 - x 3 2 cos x 4 + λ · 4 x 4 + ω 14 ( y 3 - y 1 ) - 2 ω 13 y 3 1 - y 3 2 cos y 4 - k 4 e 4 响应系统的未知控制参数ω11,ω12,ω13,ω14的变化规律用等式四表示为：等式四、 ω · 11 = - 2 λ 1 1 - x 1 2 sin x 2 e 1 + 2 λ 2 x 1 1 - x 1 2 cos x 2 e 2 - k 5 e a ω · 12 = - λ 2 ( x 1 - x 3 ) e 2 - k 6 e b ω · 13 = - 2 λ 3 1 - x 3 2 sin x 4 e 3 + 2 λ 4 x 3 1 - x 3 2 cos x 4 e 4 - k 7 e c ω · 14 = - λ 4 ( x 3 - x 1 ) e 4 - k 8 e d 上述等式三和等式四中，kj(j＝1,2,......,8)为控制增益；其中ea＝ω11‑ω01,eb＝ω12‑ω02,ec＝ω13‑ω03,ed＝ω14‑ω04。