憶阻器在混沌及語音保密通信中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2017-05-19 09:20
本文關(guān)鍵詞:憶阻器在混沌及語音保密通信中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在當(dāng)前快速發(fā)展的信息時(shí)代中,語音通信成為人們遠(yuǎn)距離交流最為常用和快捷的方式,但隨之而來的通信安全問題已成為一個(gè)人們面臨的巨大挑戰(zhàn);煦缦到y(tǒng)具有初始值敏感和不可預(yù)測(cè)等特點(diǎn),可作為新型密碼應(yīng)用于信息加密之中。憶阻器是一種新型電路元件,在非線性電路、非易失性存儲(chǔ)器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域有著重要的潛在應(yīng)用。本文面對(duì)憶阻器尚未商用化的現(xiàn)實(shí),探索憶阻器模型及其在非線性混沌電路中的應(yīng)用,并將憶阻器混沌作為一種新型偽隨機(jī)序列而應(yīng)用于語音保密通信之中。本文主要工作內(nèi)容如下:(1)憶阻器模型及憶阻器混沌研究。對(duì)TiO2憶阻器的理論模型進(jìn)行分析,基于其荷控?cái)?shù)學(xué)模型建立了其無源和有源的磁控?cái)?shù)學(xué)模型;設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了憶阻器的雙口電路模型,對(duì)其電路模型的伏安特性進(jìn)行了理論分析,仿真實(shí)驗(yàn)表明電路模型與數(shù)學(xué)模型的伏安特性相一致。基于磁控憶阻器模型設(shè)計(jì)了一種憶阻器混沌電路,對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。此外,為了設(shè)計(jì)性能良好的偽隨機(jī)序列,還設(shè)計(jì)了一個(gè)含有指數(shù)項(xiàng)的連續(xù)混沌系統(tǒng),仿真和理論分析說明其具有更復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性。(2)混沌偽隨機(jī)序列生成研究。分別利用閾值判決法以及直接抽取法對(duì)憶阻器混沌和新冪指數(shù)混沌系統(tǒng)離散化數(shù)字化處理,獲取混沌序列,序列的NIST檢測(cè)結(jié)果表明,構(gòu)建的憶阻器混沌與新的冪指數(shù)混沌系統(tǒng)能夠產(chǎn)生性能優(yōu)良的混沌序列,拓展了密鑰空間,更適合作為混沌流密碼以及混沌DES混合算法的初始密鑰序列。(3)基于憶阻器混沌的語音保密通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于混沌加密的無線語音通信系統(tǒng)。在本文的設(shè)計(jì)中,將混沌偽隨機(jī)序列和DES加密算法結(jié)合起來,以混沌序列作為DES加密算法的基密鑰,對(duì)基于Wifi的互聯(lián)網(wǎng)語音通信進(jìn)行加密。在嵌入式平臺(tái)上,通過主程序模塊、音頻采集與播放模塊、音頻編解碼模塊、加解密模塊、通信模塊實(shí)現(xiàn)語音的保密傳輸與通話。主程序模塊進(jìn)行參數(shù)處理以及網(wǎng)絡(luò)初始化,音頻設(shè)備初始化,采用多線程編程,分別進(jìn)行音頻采集、語音編碼、加密、發(fā)送,以及接收、解密、解碼、放音。最終在計(jì)算機(jī)終端和嵌入式終端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通話,廣播通話,組播通話。
【關(guān)鍵詞】:指數(shù)混沌 憶阻器 加密 語音通信
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TN912.3;TN918.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-15
- 1.1 研究背景及意義10
- 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-13
- 1.2.1 憶阻器現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)10-11
- 1.2.2 語音加密研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)11-12
- 1.2.3 混沌加密現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)12-13
- 1.3 本文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排13-15
- 第二章 憶阻器及混沌理論15-23
- 2.1 憶阻器簡介15-17
- 2.1.1 憶阻器理論模型分析15-16
- 2.1.2 憶阻器應(yīng)用領(lǐng)域16-17
- 2.2 混沌系統(tǒng)簡述17-20
- 2.2.1 混沌的基本特征17-18
- 2.2.2 一般性連續(xù)混沌系統(tǒng)分析18-20
- 2.3 混沌學(xué)與密碼學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別20-21
- 2.4 混沌加密的應(yīng)用21
- 2.5 本章小結(jié)21-23
- 第三章 憶阻器混沌與冪指數(shù)混沌系統(tǒng)23-41
- 3.1 磁控型憶阻器23-30
- 3.1.1 磁控型憶阻器模型分析24-25
- 3.1.2 磁控型憶阻器電路模型設(shè)計(jì)25-28
- 3.1.3 磁控憶阻器電路模型仿真28-30
- 3.2 憶阻器混沌構(gòu)建與分析30-33
- 3.3 新型冪指數(shù)混沌系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)33-40
- 3.3.1 冪指數(shù)混沌系統(tǒng)33-36
- 3.3.2 冪指數(shù)混沌系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性分析36-37
- 3.3.3 冪指數(shù)混沌系統(tǒng)的電路仿真37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第四章 基于憶阻器混沌與冪指數(shù)混沌的加密算法設(shè)計(jì)41-50
- 4.1 混沌序列的抽取41-43
- 4.1.1 序列的抽取方法41-42
- 4.1.2 憶阻器混沌序列的產(chǎn)生42-43
- 4.1.3 冪指數(shù)混沌序列的產(chǎn)生43
- 4.2 改進(jìn)加密算法43-47
- 4.2.1 流密碼加密算法43-44
- 4.2.2 混沌-流密碼加密算法44-45
- 4.2.3 DES加密算法45-47
- 4.2.4 混沌-DES加密算法47
- 4.3 算法安全性分析47-49
- 4.3.1 序列性能檢測(cè)47-48
- 4.3.2 密鑰空間分析48-49
- 4.4 本章小結(jié)49-50
- 第五章 基于憶阻器混沌與Wifi的語音保密通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)50-63
- 5.1 語音保密通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理50-51
- 5.2 軟硬件平臺(tái)簡介51-53
- 5.2.1 QT編譯環(huán)境51
- 5.2.2 Gsm語音庫移植51
- 5.2.3 軟硬件開發(fā)環(huán)境搭建51-53
- 5.3 語音保密通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)53-59
- 5.3.1 音頻采集與播放模塊設(shè)計(jì)53-54
- 5.3.2 語音編解碼模塊設(shè)計(jì)54
- 5.3.3 加解密模塊設(shè)計(jì)54-55
- 5.3.4 通信模塊設(shè)計(jì)55-56
- 5.3.5 主程序模塊設(shè)計(jì)56-57
- 5.3.6 UI界面設(shè)計(jì)57-59
- 5.4 系統(tǒng)測(cè)試分析59-62
- 5.5 本章小結(jié)62-63
- 第六章 總結(jié)與展望63-65
- 6.1 工作總結(jié)63-64
- 6.2 研究展望64-65
- 致謝65-66
- 參考文獻(xiàn)66-70
- 附錄70
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 林純;周春峰;陸國平;;數(shù)字圖像的混沌加密方案[J];南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年03期
2 譚志平;曾以成;李志軍;洪慶輝;;浮地型憶阻器混沌電路的分析與實(shí)現(xiàn)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2014年09期
本文關(guān)鍵詞:憶阻器在混沌及語音保密通信中的應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):378319
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