基于混沌导频信号同步控制的混沌保密通信

赖宏慧　陈澜祯

摘 要：随着现今社会经济与科技的迅速发展，混沌保密通信已成为社会发展所关注的热点问题，对此问题展开全面化的分析研究，能够为保密通信工作的安全性提供强大的助力，为社会的和谐安定提供坚实的保障。文章首先对混沌保密通信的主要内容进行了阐述说明并且着重对基于混沌导频信号同步控制的混沌保密通信设计方案进行了分析研究，以此帮助促进其良好发展。

关键词：混沌导频信号；同步控制；混沌保密通信

前言

上个世纪九十年代初，美国海军实验室研究人员运用了开展了混沌同步电路实验研究，其所运用到的原理为驱动-响应式，这一研究成果的获取使得越来越多的相关研究人员对于混沌理论的研究热情得以充分激发出来。此信号的主要优势是其具备宽带性、复杂性及正交性，因此在社会各领域中均得到了广泛应用，能够帮助确保保密通信工作的安全性。近些年来，我国的混沌保密通信研究工作开展中已获取到了极佳的成果，此类研究方案主要被分为四个部分：混沌掩盖、键控、扩频及参数调制。

1 混沌保密通信简介

混沌保密通信主要被分为三种类型：模-模通信、模-数-模通信及数-数通信[1]。而将其作为基础所研发的三种保密通信设备也相应的被分成了三种类型，第一种是模拟式保密机，主要的作用机制是其无论是发送还是接收的信号均为模拟信号而非数字信号。第二种是模-数-模式保密机，其主要的作用机制是接收信号的发送及接收端信号均为模拟信号。而中间对信号的处理及传输中信号均属于数字信号。第三种则是数字式保密机，主要的作用机制为其发送及接收端口处的信号均属于数字信号。此种新型数字保密设备能够充分适应及满足现代信息传输需求，全面确保信号传输的准确及有效性。现今混沌保密通信技术所涉及到的领域较为广阔，其所包含的技术内涵也更为丰富化，对其的研究也需进一步的加强。在混沌保密通信技术中，核心技术为：混沌遮掩，也就是指混沌隐藏[2]。主要是将混沌信号作为整个信号传输活动中的载体，并对信号传输中的隐秘信号进行分析研究，对其实行加密处理。由于混沌信号自身包含着宽带类噪声，所以，信息信号能够直接被隐藏至其中，难以被发现，能够帮助获取到极佳的保密效果隐秘性较强。

尽管混沌保密通信技术在现今社会发展中得到了较为广泛化的运用，其发展势头虽极为迅猛化，但是不可否认的现今依旧处于一个发展阶段中，另外，针对混沌通信技术发展不可仅运用单一一种理论实现，而是需要运用到多种交叉学科相互作用才能够帮助完成最终的成型工作。混沌保密通信技术在现今的发展中依旧存在着的一定程度上的缺陷不足，针对其抗干扰能力、抗破译能力等相关问题的研究有待进一步的探索研究。混沌遮掩通信属于混沌技术的核心所在。因此在对混沌技术做创新处理时，需注意配合运用神经网络同步混沌遮掩通信、PCM编码通信等。在运用到数字化的同步处理技术时，还需注意全面增强其通信灵活敏感性，确保通信保密的动态性。还应加强注意的是，混沌通信保密技术的今后发展模式将会逐渐趋于超时空混沌模式其自身具备极佳的保密性，且存储量与传统混沌通信技术相比，可以说是实现了翻倍。

2 基于混沌导频信号同步控制的混沌保密通信设计方案

2.1 混沌保密通信设计方案

此次所设计的混沌保密通信方案主要思想为将混沌同步及调制由两个及其两个以上主从关系且相异混沌系统完成，而且若是只存在单个混沌系统时，两者则由不同的信号完成，其中导频信号为混沌同步控制的信号，并与已完成信息信号调制的信号传输相对独立。虽然同步控制信号与调制信号传输活动是相对独立的，但这并不表示其并行載波信道需具备两个且为独立化，而是能够仅在单一的信道上完成信号传输工作，且无论是何种工作模式均可完成相关工作。由此可见，此次保密通信设计方案的优越性。

2.2 混沌保密通信设计方案优势

第一，混沌同步控制信号可被作为导频信号完成独立传输工作，其收发两端所运用的是同等且与整个系统相符的同步控制信号，能够为同步控制精准度的提升提供帮助，而且也能够实现收发端同步控制操作的灵活简便化。如可运用前向或是反向的混沌导频信号同步控制的方式[3]。两种控制方式相对比，反向的通信系统更为隐秘化。第二，在整个通信系统之中，混沌调制及同步控制的信号是相分离的，混沌的产生及同步也不受到信息及混沌信号之间大小的限制影响，且能够为实现混沌调制方式的灵活、多样化供助力。第三，在通信收发两端的调制同步混沌系统两者之间，可注意采用更为复杂化的同步控制计算法，从而帮助增强整个通信的安全保密性。此次混沌保密通信设计方案所具有的优势性使得在其应用中，整体的保密安全性不会出现问题，可得到较为全面的保障。

3 混沌通信系统

3.1 混沌系统

为了对相关的结论进行科学验证，因此应构建出一个具备导频信号同步控制的通信系统。为了确保此系统具备通用性，需选用同一混沌系统的不同状态变量，而非不同系统中的不同变量在，而通信收发两端的混沌模型则采用Sprott系统I模型。

3.2 仿真系统构建

仿真系统主要采用的是反向同步控制，也就是指运用收端混沌系统y2去对发送端混沌系统中的y1进行控制。而x1及y1则被分别运用于发送、接收端信号的调制及解调工作。

4 仿真数据分析

在混沌通信中，混沌同步是其基本所在。仿真结果表明，运用混沌导频信号同步控制的方式能够帮助实现通信接收发系统的混沌同步，而一些有效信号也不会对收发系统之间的混沌同步活动造成什么干扰、阻碍。因为采用了混沌同步控制信号及混沌调制信号隔离的方式，因此，混沌调制及被调制的信号之间所存在着的大小关系也不会对混沌同步活动造成什么不利影响。仿真实验结果表明，混沌调制及被调制信号的大小关系仅仅会受到电路性能的限制，尤其是一些运算放大器的性能[4]。

5 结束语

现今社会经济及科技的迅速发展使得社会各个领域中现代信息技术被广泛应用，而在信息技术发展中，安全问题是重中之重，因此，对于混沌保密通信技术的研究也越发引人关注。对基于混沌导频同步控制的混沌保密通信技术方案进行科学设计，能够帮助进一步增强其信息数据传输活动中的安全保密性，进一步增强对于外界盗窃行为的抵抗力，对混沌通信技术的全面化分析探究，新型方案的设计实践，能够帮助增强信息安全的更新应用，从而使得我国社会的经济、科技探究安全性及稳定性均能够得到全面保障，进一步促进我国社会的良好及健康发展。

参考文献

[1]李国华.基于混沌导频信号同步控制的混沌保密通信[J].计算机应用研究，2014，31（9）：2788-2790.

[2]刘乐柱，张季谦，许贵霞，等.一种基于混沌系统部分序列参数辨识的混沌保密通信方法[J].物理学报，2014（1）：63.

[3]庞晶，苏双臣，刘金河，等.混沌保密通信系统设计[J].河北工业大学学报，2011，40（5）：17-21.

[4]吕恩胜，黄双成.基于Wien桥的混沌保密通信系统设计[J].电子器件，2013，36（3）：359-362.