本文關(guān)鍵詞：混沌信號的隨機化處理有關(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,混沌信號因其初值敏感性等內(nèi)隨機性質(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,近年來對混沌信號的研究取得了一定的進展,具有良好隨機性的混沌信號是實現(xiàn)更好的信息安全與保密通信的重要基礎(chǔ),而混沌信號由于其產(chǎn)生的方式不同可以大致分為低維混沌信號,高維混沌信號以及經(jīng)過量化處理的數(shù)字化混沌信號等。本論文針對上述不同的混沌信號開展了隨機化處理方面的有關(guān)研究,通過類比隨機理論的有關(guān)研究方案對混沌信號進行隨機化處理,實現(xiàn)了低維混沌信號與隨機的類比研究,高維混沌信號顯著特征的隨機化改善,基于隨機模型建立數(shù)字化混沌新模型提高輸出序列的隨機性等,最后采用結(jié)合傳統(tǒng)密碼學(xué)方案作為隨機化處理的混沌加密模塊設(shè)計應(yīng)用研究。主要的研究工作包括:首先對低維混沌信號進行隨機化處理的有關(guān)研究,低維混沌信號多產(chǎn)生于差分迭代方程,根據(jù)信號類似隨機信號的特征,類比隨機理論中的隨機變量與隨機過程的概念,提出混沌類隨機變量與混沌類隨機過程,并從理論與仿真分別分析了基本的統(tǒng)計特征,進一步地提出了隨機混沌系統(tǒng)并根據(jù)不同的混沌映射和隨機分布提出隨機混沌樣本假設(shè)模型,利用不同的隨機分布與不同的混沌信號來探索該模型的輸入輸出性質(zhì)。然后對高維混沌信號進行隨機化處理的有關(guān)研究,根據(jù)高維混沌信號的研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)典高維混沌Lorenz信號具有顯著的時域和頻域特征,為改善這種顯著特征提出基于頻域FFT截斷法的隨機化處理方案使其更好的應(yīng)用到信息安全與保密通信中,進一步地進行仿真研究提出混沌遮掩改進方案并分析改進效果及改進參數(shù)對隨機化處理的改善效果。而后對數(shù)字化混沌信號進行隨機化處理的有關(guān)研究,根據(jù)數(shù)字化混沌信號的特性退化現(xiàn)象,定性分析了建立數(shù)字化混沌新模型的基本條件,從隨機建模的角度對其進行隨機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,從不同的隨機性與類隨機性檢驗指標(biāo)分析說明了新模型序列隨機性的提高。最后設(shè)計隨機化處理混沌信號的應(yīng)用研究,考慮實際應(yīng)用對密碼安全的要求,利用結(jié)合傳統(tǒng)密碼學(xué)算法設(shè)計的混沌加密模塊,提出了基于現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的手機短信息硬件加密系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn),并通過實驗分析其能夠完成與普通手機一樣收發(fā)信息的功能,并實現(xiàn)短信息加解密安全傳輸。進一步地,結(jié)合本文對不同混沌信號隨機化處理的有關(guān)研究,對未來工作研究進行總結(jié)與展望。綜上所述,本文通過對混沌信號進行隨機化處理的有關(guān)研究,在一定條件下實現(xiàn)對混沌信號隨機性的提高與改善,從隨機理論的不同側(cè)面開展對不同類型混沌信號的研究,提出不同的解決方案,通過理論分析與仿真實驗結(jié)合為混沌信號的隨機化處理研究提供一個相對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)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O415.5;TN911.7

【參考文獻】

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1 馮明庫;劉熾輝;劉雄英;;離散混沌系統(tǒng)類隨機性的符號熵分析法[J];計算機應(yīng)用;2009年09期

2 鄭永愛;宣蕾;;混沌映射的隨機性分析[J];計算機應(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;2010年02期

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本文編號：1437304