基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信

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1、第%$卷第!!期"$$!年!!月物理学报N37)%$，M3)!!，M3O1P:14，"$$!!$$$8’"($G"$$!G%（$!!）G"!"!8$%H6IH0JK,L6H,LML6H!"$$!6QE@)0QR<),32)"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信!!）"）!）张家树肖先赐!（）电子科技大学电子工程系，成都#!$$%&）"（）西南交通大学计算机与通信工程学院，成都#!$$’!）（"$$!年"月!(日收到）提出了一种基于广义混沌映射切换的混沌

2、同步保密通信方式)这种通信方式首先构建产生多种混沌序列的广义混沌映射模型，然后在不同时段根据切换策略产生不同混沌序列，在发送端，将信号与混沌载波之和取模运算后再嵌入混沌映射的输入端进行迭代运算以实现调制；在接收端，根据切换协议，用同一个相应的广义混沌映射模型从接收信号中提取混沌载波并进而恢复信息信号)研究结果表明：这种基于广义混沌映射切换的混沌同步通信方式比基于单一混沌系统的保密通信方式具有更强的抗干扰能力，保密性能更好，且实现简单)关键词：混沌，混沌映射切换，同步，保密通信!"##：$%&%相加的结果进行取模求余变换使其仍然落在混沌!引言区，并将取模求余后的结果用于迭代；在

3、接收端，根近几年来，利用混沌信号的类随机特性实现保据切换协议，通过一个与发送端相对应的非线性动［!—%］密通信是混沌应用研究的一个热点)根据012345力学系统从接收信号中提取混沌载波，并与接收信和6544377提出的驱动8响应混沌同步思想，人们已号相减以实现解调)理论分析与计算机仿真结果表经提出了多种混沌保密通信方式)但是，这些保密通明：这种直接从接收信号中提取混沌载波的、基于混信方案均存在以下不足：（!）这些系统能够实现保密沌映射切换的保密通信方式具有更好的可靠性和保通信，是基于混沌同步的鲁棒（93:;<=）性，而这种密性能)93:;<=性也可为攻击者所利用，从而降低了系

4、统的［%］保密性；（"）这些系统均是基于某一种特定的混沌"混沌切换调制保密通信方案系统来实现保密通信，利用混沌预测技术已成功地［#，>］破译、提取出信息信号，保密性能并非像标榜的$%&广义混沌映射模型的定义那样好；（’）这些系统只能传输相对于混沌载波幅度要在统一的结构下实现多种混沌映射，一个主很小的信息信号，这使得接收端解调后的信噪比很要的问题就是应保证各个混沌映射的输入不能超出低，抗噪声性能较差；（&）由于实际实现中的有效字它的值域范围，因此，应优先考虑值域范围一致的混长精度效应，混沌映射本身所产生的混沌序列也会沌映射来构造这个广义混沌映射)好在有一些离散退化为周期序列)因

5、此，如何增加混沌信号的复杂度混沌映射的值域范围能够满足这一要求，例如虫口和减小有效字长效应的影响是提高混沌保密通信的映射、立方映射、锯齿映射和?1@=映射等的值域范保密性能的主要问题)围都在A!—!之间)为此，定义如下一个广义混沌针对上述问题，本文提出了一种基于混沌映射映射为切换的混沌保密通信方式)这种通信方式首先构建"’产生多种混沌序列的广义混沌映射模型，然后在不!"B!C#（!"）C$$B$!!"B$"!"B$’!"同时段根据切换策略来产生不同混沌序列作为混沌B$&D!"DB$%

6、⋯，%）和%取不同值时，（!）式就分别!国防预研基金（批准号：(*+,$%-&-!-./$"$%）资助的课题)$#$$物理学报*!卷对应于不同的混沌映射，例如，当!!"#，!$"%$，因为叠加后，会使得,#+$&#,-#)若直接将其#+$&#用其余的!""!时，#$&#"%（#$）即为虫口映射；而当于迭代，则所得序列有可能会很快发散，故应对!#"’，!’"%(，其余的!""!时，#$&#"%（#$）即为#+$&#进行取模变换后再进行迭代，即立方映射)显然，（#）式中!（"""!，#，⋯，*）和&的#$&#"#+$&（#./0#）"［%（#$，!）&($］（./0#）)不同组合

7、能够满足通过混沌映射切换方式的这种参（*）数调制混沌保密通信方案的需求，因而，（#）式可以由此就将信息信号嵌入到广义混沌产生系统的迭代用于这种保密通信体制)之中，从而实现了对混沌载波的调制)现以#+作为发送信号在信道中传输，并取初$&#!"!广义混沌切换调制保密通信方案值#+!"#!，!1#1#，在接收端，当收到来自发送端假设用于混沌保密通信的两个广义混沌信号产的序列｛’+$"#+$｝，令生模型可描述为{’$"’+（$./0)），#$&#"%（#$，!），（$）’"%（’，!），（2）$&#$’$&#"