基于FPGA的混沌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及其在多媒體保密通信中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 01:33
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,圖像、音頻和視頻等多媒體數(shù)據(jù)的安全越來越重要,如何保證多媒體數(shù)據(jù)的安全性已經(jīng)成為當(dāng)前一個(gè)重要的課題。多媒體數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的文本數(shù)據(jù)之間有著很大的差異,具有冗余度高和數(shù)據(jù)量巨大的特點(diǎn),傳統(tǒng)的加密方法難以有效對其進(jìn)行有效地保護(hù)。為了應(yīng)對這種挑戰(zhàn),研究者不斷探索新的多媒體保密通信方法。其中,將混沌理論與傳統(tǒng)加密算法相結(jié)合的混沌保密通信系統(tǒng),得益于混沌系統(tǒng)的初始值極端敏感性、系統(tǒng)參數(shù)極端敏感性、偽隨機(jī)性、非周期和遍歷性等特性,可以對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行快速和有效的加密,受到了廣泛的關(guān)注。本文闡述了混沌多媒體保密通信系統(tǒng)的研究背景及意義,列舉和總結(jié)了當(dāng)前國內(nèi)外對混沌保密通信的研究狀況以及發(fā)展趨勢。并完成兩種混沌多媒體保密通信系統(tǒng)——基于數(shù)字可編程多渦卷混沌系統(tǒng)的語音保密通信系統(tǒng)和基于網(wǎng)格多翅膀混沌系統(tǒng)的視頻保密通信系統(tǒng),通過FPGA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了其應(yīng)用,完成了以下工作:(1)提出了一種新穎的可控網(wǎng)格多渦卷混沌系統(tǒng),系統(tǒng)可以在運(yùn)行過程中隨機(jī)更改吸引子數(shù)目,提升了系統(tǒng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性,使得系統(tǒng)更適合應(yīng)用于保密通信系統(tǒng)之中。提出了一種新的網(wǎng)格多翅膀混沌系統(tǒng),系統(tǒng)對現(xiàn)有研究中的網(wǎng)格多翅膀混沌系...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Lorenz系統(tǒng)在不同初始值下狀態(tài)變量x的運(yùn)行軌跡
1 2 3T1 2 3[ , , ,..., ][ , , ,..., ]mm m m nf f f ff f f f+ + + = = gh(2.14)表達(dá)式(2.12)所表示的系統(tǒng)稱為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中抽取信號(hào) v(1)去驅(qū)動(dòng)另一個(gè)子系統(tǒng),子系統(tǒng)被稱為響應(yīng)系統(tǒng)(2) (2) (1)(2) (2) (2)( , )( , ) = = v g v ww h v w(2.15)從表達(dá)式(2.15)中我們可以看出,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)的表達(dá)形式是完全相同的,只是采用了信號(hào) w(1)去替代了子系統(tǒng)中的信號(hào) w(2),當(dāng)響應(yīng)子系統(tǒng)的所有李雅普諾夫指數(shù)都是負(fù)數(shù)時(shí),即(2) (1)(2) (1)lim|| ( ) ( )|| 0lim|| ( ) ( )|| 0ttt tt t→∞→∞ Δ = = Δ = = v v vw w w (2.16)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)會(huì)達(dá)到同步的狀態(tài)。對于實(shí)際的系統(tǒng),需要采用系統(tǒng)仿真的方法來測試系統(tǒng)是否會(huì)達(dá)到實(shí)際的同步狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)——響應(yīng)同步的原理框圖展示在圖 2.2 中。
( ) ( )( ) ( )L NN My f z f yz bf y af x = (3中, x , y ,z ∈ R表示系統(tǒng)的狀態(tài)變量,正的常數(shù) a 和 b 為系統(tǒng)參數(shù). (Mf 和 ( )Kf z 為分段線性函數(shù),其表達(dá)式為f ( x ) = x g ( x) + 4(3中,, ( )( ) 8floor( /8), ( ), ( )L x Lg x x L x UU x U < = ≤ ≤ > (3(3.3)中 g(x)為由常數(shù)函數(shù)和階梯函數(shù)組成的分段線性函數(shù),floor(·)為下,即 floor(x/8)表示小于等于 x/8 的最大整數(shù);U 和 L 為分段線性函數(shù)中部分的上界和下界,它們的取值為 8 的倍數(shù),圖 3.1 展示了這個(gè)分段線 L 取值固定為-24 且 U 分別取值 8, 16 和 24 時(shí)函數(shù)的圖像
本文編號(hào):3255446
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Lorenz系統(tǒng)在不同初始值下狀態(tài)變量x的運(yùn)行軌跡
1 2 3T1 2 3[ , , ,..., ][ , , ,..., ]mm m m nf f f ff f f f+ + + = = gh(2.14)表達(dá)式(2.12)所表示的系統(tǒng)稱為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中抽取信號(hào) v(1)去驅(qū)動(dòng)另一個(gè)子系統(tǒng),子系統(tǒng)被稱為響應(yīng)系統(tǒng)(2) (2) (1)(2) (2) (2)( , )( , ) = = v g v ww h v w(2.15)從表達(dá)式(2.15)中我們可以看出,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)的表達(dá)形式是完全相同的,只是采用了信號(hào) w(1)去替代了子系統(tǒng)中的信號(hào) w(2),當(dāng)響應(yīng)子系統(tǒng)的所有李雅普諾夫指數(shù)都是負(fù)數(shù)時(shí),即(2) (1)(2) (1)lim|| ( ) ( )|| 0lim|| ( ) ( )|| 0ttt tt t→∞→∞ Δ = = Δ = = v v vw w w (2.16)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和響應(yīng)系統(tǒng)會(huì)達(dá)到同步的狀態(tài)。對于實(shí)際的系統(tǒng),需要采用系統(tǒng)仿真的方法來測試系統(tǒng)是否會(huì)達(dá)到實(shí)際的同步狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)——響應(yīng)同步的原理框圖展示在圖 2.2 中。
( ) ( )( ) ( )L NN My f z f yz bf y af x = (3中, x , y ,z ∈ R表示系統(tǒng)的狀態(tài)變量,正的常數(shù) a 和 b 為系統(tǒng)參數(shù). (Mf 和 ( )Kf z 為分段線性函數(shù),其表達(dá)式為f ( x ) = x g ( x) + 4(3中,, ( )( ) 8floor( /8), ( ), ( )L x Lg x x L x UU x U < = ≤ ≤ > (3(3.3)中 g(x)為由常數(shù)函數(shù)和階梯函數(shù)組成的分段線性函數(shù),floor(·)為下,即 floor(x/8)表示小于等于 x/8 的最大整數(shù);U 和 L 為分段線性函數(shù)中部分的上界和下界,它們的取值為 8 的倍數(shù),圖 3.1 展示了這個(gè)分段線 L 取值固定為-24 且 U 分別取值 8, 16 和 24 時(shí)函數(shù)的圖像
本文編號(hào):3255446
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3255446.html
最近更新
教材專著