混沌差分跳頻信號(hào)發(fā)生器研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、混沌作為非線性系統(tǒng)中特有的運(yùn)動(dòng)形式,類隨機(jī)性、對(duì)初值高度敏感性等特點(diǎn),使其在保密通信中表現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景。高效穩(wěn)定的獲得混沌信號(hào)是進(jìn)行混沌保密通信的前提。對(duì)于形式簡(jiǎn)單并且應(yīng)用廣泛的Logistic-Map混沌序列信號(hào),可在速度較慢、資源有限的MCS-51系列單片機(jī)硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。為此,可令Logistic-Map方程中參與迭代的(0,1)內(nèi)小數(shù),在保證一定運(yùn)算有效位的情況下,與(0,65536)區(qū)間上的整數(shù)一一對(duì)應(yīng)。對(duì)此區(qū)間上整數(shù)的

2、基本運(yùn)算,盡可能的采用位運(yùn)算替代,以提高程序的執(zhí)行速度并減少臨時(shí)存儲(chǔ)所需資源。
　　 差分跳頻是一種全新概念的高速、抗干擾、寬帶跳頻通信實(shí)現(xiàn)方案。G函數(shù)的設(shè)計(jì)是差分跳頻通信系統(tǒng)的構(gòu)建中最重要的問(wèn)題,這直接決定系統(tǒng)的性能。差分跳頻系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)直接參與了跳頻圖案的構(gòu)造過(guò)程,若對(duì)有效數(shù)據(jù)不作任何加密處理很容易被破解。對(duì)于差分跳頻系統(tǒng)中用于加密的偽隨機(jī)序列,這里將m序列與混沌數(shù)字序列(以Logistic映射為例)兩者做了詳細(xì)的分析比

3、較。相比而言,混沌數(shù)字序列有更好的復(fù)雜度和相關(guān)性,而且它的周期理論上為無(wú)窮大。
　　 若單純的使用混沌序列作為加密序列,攻擊者只需與同步混沌系統(tǒng)即可破解,保密的效果不佳。因此,在構(gòu)造差分跳頻系統(tǒng)的G函數(shù)時(shí),將混沌數(shù)字序列當(dāng)前時(shí)刻的值與前三個(gè)時(shí)刻的值進(jìn)行與、或、異或、同或等邏輯運(yùn)算。通過(guò)r=5的m序列值的低四位控制這三個(gè)值的系數(shù)及運(yùn)算方式。這樣可得到一個(gè)具備更高的復(fù)雜度的新序列,以它對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,且用m序列值的最高位值選擇加