憶阻器在混沌及語音保密通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、在當(dāng)前快速發(fā)展的信息時代中，語音通信成為人們遠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)測等特點，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。本文面對憶阻器尚未商用化的現(xiàn)實，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序列而應(yīng)用于語音保密通信之中。

2、r>　　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 TiO2憶阻器的理論模型進行分析，基于其荷控數(shù)學(xué)模型建立了其無源和有源的磁控數(shù)學(xué)模型；設(shè)計實現(xiàn)了憶阻器的雙口電路模型，對其電路模型的伏安特性進行了理論分析，仿真實驗表明電路模型與數(shù)學(xué)模型的伏安特性相一致?；诖趴貞涀杵髂Ｐ驮O(shè)計了一種憶阻器混沌電路，對其進行了動力學(xué)分析。此外，為了設(shè)計性能良好的偽隨機序列，還設(shè)計了一個含有指數(shù)項的連續(xù)混沌系統(tǒng)，仿真和理論分析說

3、明其具有更復(fù)雜的動力學(xué)特性。
　　(2)混沌偽隨機序列生成研究。分別利用閾值判決法以及直接抽取法對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。設(shè)計實現(xiàn)了一個基于混沌加密的無線語音通信系統(tǒng)。在本文

4、的設(shè)計中，將混沌偽隨機序列和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，對基于Wifi的互聯(lián)網(wǎng)語音通信進行加密。在嵌入式平臺上，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、通信模塊實現(xiàn)語音的保密傳輸與通話。主程序模塊進行參數(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。最終在計算機終端和嵌入式終端實現(xiàn)點對點通話，廣播通話，組播