本文關(guān)鍵詞：混沌信號(hào)的隨機(jī)化處理有關(guān)研究　出處：《黑龍江大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展使得信息安全問題取得日益關(guān)注,信息安全在科技前沿領(lǐng)域和普通民用領(lǐng)域中都至關(guān)重要�；煦缋碚撌�20世紀(jì)著名的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,混沌信號(hào)因其初值敏感性等內(nèi)隨機(jī)性質(zhì)被廣大研究者們應(yīng)用到信息安全與保密通信領(lǐng)域的研究中,已構(gòu)成了該領(lǐng)域的一大主題,近年來對(duì)混沌信號(hào)的研究取得了一定的進(jìn)展,具有良好隨機(jī)性的混沌信號(hào)是實(shí)現(xiàn)更好的信息安全與保密通信的重要基礎(chǔ),而混沌信號(hào)由于其產(chǎn)生的方式不同可以大致分為低維混沌信號(hào),高維混沌信號(hào)以及經(jīng)過量化處理的數(shù)字化混沌信號(hào)等。本論文針對(duì)上述不同的混沌信號(hào)開展了隨機(jī)化處理方面的有關(guān)研究,通過類比隨機(jī)理論的有關(guān)研究方案對(duì)混沌信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理,實(shí)現(xiàn)了低維混沌信號(hào)與隨機(jī)的類比研究,高維混沌信號(hào)顯著特征的隨機(jī)化改善,基于隨機(jī)模型建立數(shù)字化混沌新模型提高輸出序列的隨機(jī)性等,最后采用結(jié)合傳統(tǒng)密碼學(xué)方案作為隨機(jī)化處理的混沌加密模塊設(shè)計(jì)應(yīng)用研究。主要的研究工作包括:首先對(duì)低維混沌信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理的有關(guān)研究,低維混沌信號(hào)多產(chǎn)生于差分迭代方程,根據(jù)信號(hào)類似隨機(jī)信號(hào)的特征,類比隨機(jī)理論中的隨機(jī)變量與隨機(jī)過程的概念,提出混沌類隨機(jī)變量與混沌類隨機(jī)過程,并從理論與仿真分別分析了基本的統(tǒng)計(jì)特征,進(jìn)一步地提出了隨機(jī)混沌系統(tǒng)并根據(jù)不同的混沌映射和隨機(jī)分布提出隨機(jī)混沌樣本假設(shè)模型,利用不同的隨機(jī)分布與不同的混沌信號(hào)來探索該模型的輸入輸出性質(zhì)。然后對(duì)高維混沌信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理的有關(guān)研究,根據(jù)高維混沌信號(hào)的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)典高維混沌Lorenz信號(hào)具有顯著的時(shí)域和頻域特征,為改善這種顯著特征提出基于頻域FFT截?cái)喾ǖ碾S機(jī)化處理方案使其更好的應(yīng)用到信息安全與保密通信中,進(jìn)一步地進(jìn)行仿真研究提出混沌遮掩改進(jìn)方案并分析改進(jìn)效果及改進(jìn)參數(shù)對(duì)隨機(jī)化處理的改善效果。而后對(duì)數(shù)字化混沌信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理的有關(guān)研究,根據(jù)數(shù)字化混沌信號(hào)的特性退化現(xiàn)象,定性分析了建立數(shù)字化混沌新模型的基本條件,從隨機(jī)建模的角度對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)化處理的探索性研究,提出基于隱式馬爾科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的數(shù)字化混沌新模型方案,在統(tǒng)計(jì)意義下分析了數(shù)字化混沌序列與新模型產(chǎn)生的數(shù)字序列的特性,從不同的隨機(jī)性與類隨機(jī)性檢驗(yàn)指標(biāo)分析說明了新模型序列隨機(jī)性的提高。最后設(shè)計(jì)隨機(jī)化處理混沌信號(hào)的應(yīng)用研究,考慮實(shí)際應(yīng)用對(duì)密碼安全的要求,利用結(jié)合傳統(tǒng)密碼學(xué)算法設(shè)計(jì)的混沌加密模塊,提出了基于現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的手機(jī)短信息硬件加密系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并通過實(shí)驗(yàn)分析其能夠完成與普通手機(jī)一樣收發(fā)信息的功能,并實(shí)現(xiàn)短信息加解密安全傳輸。進(jìn)一步地,結(jié)合本文對(duì)不同混沌信號(hào)隨機(jī)化處理的有關(guān)研究,對(duì)未來工作研究進(jìn)行總結(jié)與展望。綜上所述,本文通過對(duì)混沌信號(hào)進(jìn)行隨機(jī)化處理的有關(guān)研究,在一定條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)混沌信號(hào)隨機(jī)性的提高與改善,從隨機(jī)理論的不同側(cè)面開展對(duì)不同類型混沌信號(hào)的研究,提出不同的解決方案,通過理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合為混沌信號(hào)的隨機(jī)化處理研究提供一個(gè)相對(duì)完整的探索性研究方案。
[Abstract]:Chaos theory is one of the most famous scientific discoveries in the 20th century . To improve and improve the randomness of chaotic signals under certain conditions , different kinds of chaotic signals are studied from different sides of the stochastic theory , and different solutions are put forward , and a relatively complete exploratory research scheme is provided by combining theoretical analysis and simulation experiments into the randomized processing of chaotic signals .

【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O415.5;TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

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1 馮明庫;劉熾輝;劉雄英;;離散混沌系統(tǒng)類隨機(jī)性的符號(hào)熵分析法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2009年09期

2 鄭永愛;宣蕾;;混沌映射的隨機(jī)性分析[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2011年12期

3 晉建秀;丘水生;;基于物理混沌的混合圖像加密系統(tǒng)研究[J];物理學(xué)報(bào);2010年02期

4 唐立法;周健勇;董斌輝;郭磊芳;;混沌量化算法研究及測(cè)試分析[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2010年19期

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本文編號(hào)：1437304