傳統(tǒng)通信中為了對(duì)信息加密，首先將信息數(shù)字化，然后進(jìn)行加密，這是由于傳統(tǒng)的加密是基于離散數(shù)論原理。由于算法復(fù)雜，計(jì)算負(fù)擔(dān)很重。而使用混沌信號(hào)對(duì)消息加密則不需要進(jìn)行數(shù)字化，此外，混沌加密可以用快速模擬元件來(lái)實(shí)現(xiàn)[1-2]。混沌信號(hào)的寬帶頻譜、波形不重復(fù)、類隨機(jī)分布、相對(duì)簡(jiǎn)單的模擬硬件實(shí)現(xiàn)等特性使其成為保密通信最佳候選技術(shù)[3]。混沌保密通信已研究了十多年，在近年來(lái)，提出了許多基于混沌的通信方式：混沌同步、混沌鍵控、混沌控制、混沌脈沖位置調(diào)制、混沌調(diào)頻等等。雖然混沌保密通信比傳統(tǒng)通信方式在某些方面更好，然而混沌保密通信還不能取代傳統(tǒng)通信方式，并且混沌保密通信比傳統(tǒng)通信方式在通信效率方面還缺乏優(yōu)勢(shì)。盡管如此，該通信方式主要優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用在保密通信中。數(shù)字保密通信主要用混沌鍵控(CSK)調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)在接收端用混沌參考信號(hào)對(duì)接收信號(hào)做相關(guān)，然后比較相關(guān)器輸出數(shù)值大小簡(jiǎn)單做出判斷，這種方式需要在收發(fā)兩端建立混沌同步。而混沌信號(hào)由于對(duì)初值極端敏感性而極難達(dá)到同步，所以這種方式難以實(shí)際應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，本文提出一種新的差分混沌鍵控（DCSK）調(diào)制方式并進(jìn)行了深入研究，將其與二相相移動(dòng)鍵控（BPSK）調(diào)制性能進(jìn)行了比較分析，最后研究DCSK在密碼系統(tǒng)中的影響并給出了一個(gè)DCSK調(diào)制在圖像傳輸中的新應(yīng)用。

1 混沌鍵控（CSK）
    混沌鍵控（CSK）通信方式，發(fā)射器發(fā)出的混沌信號(hào)動(dòng)力學(xué)狀態(tài)收斂到奇怪吸引子。通過(guò)改變一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力學(xué)參數(shù)可使吸引子位置發(fā)生變化，這樣混沌信號(hào)便能夠攜帶信息，在接收端，通過(guò)估計(jì)奇怪吸引子位置就能夠解碼出原始信息。CARROLL T L和PECORA L M提出了一種基于三維Rossler系統(tǒng)多吸引子混沌通信方式[4]。在一個(gè)符號(hào)周期Ts中發(fā)射的信息量Nb為Nb=log2M，其中M是吸引子數(shù)量。接收器需要判斷傳輸信號(hào)s(t)的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)收斂于哪個(gè)吸引子，可利用相干或非相干檢測(cè)技術(shù)將信號(hào)檢測(cè)出來(lái)從而做出判決。
    參考文獻(xiàn)[7]提出了一種二進(jìn)制混沌鍵控CSK通信系統(tǒng)。發(fā)射器產(chǎn)生了兩個(gè)混沌序列，記為x0(n)和x1(n)，是由兩個(gè)不同混沌映射關(guān)系或相同映射但不同初始狀態(tài)產(chǎn)生。
    
   


    圖6比較了DCSK和BPSK兩種調(diào)制方式，可見(jiàn)，在相同Eb/N0下，BPSK比DCSK誤碼率要低1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，并且隨著Eb/N0增加，誤碼率差距更明顯，所以DCSK性能比BPSK要差，但其在保密通信方面優(yōu)勢(shì)要大很多。對(duì)DCSK而言，M=8比M=4性能要好，因此M值越大，性能越好。

    擴(kuò)展因子M取值和BER的關(guān)系如圖7，可看出，隨著M增大，系統(tǒng)誤碼性能得到了改善，當(dāng)Eb/N0很小時(shí)，M值對(duì)系統(tǒng)誤碼性能改善不大，而當(dāng)Eb/N0逐漸變大時(shí),誤碼性能就得到了極大改善,如Eb/N0在接近30 dB時(shí)，誤碼率改善基本在1個(gè)數(shù)量級(jí)左右；而對(duì)相同誤碼率而言，誤碼率越大，對(duì)Eb/N0改善也越大，如當(dāng)誤碼率為10-3時(shí)，M值為6和8的Eb/N0大約改善了10 dB。

    數(shù)字混沌保密通信一般用CSK來(lái)實(shí)現(xiàn)，存在著同步技術(shù)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)。而DCSK則無(wú)需混沌同步，實(shí)現(xiàn)起來(lái)更加方便和簡(jiǎn)單。對(duì)DCSK調(diào)制解調(diào)概念做了詳細(xì)研究，目的是優(yōu)化調(diào)制解調(diào)器使能應(yīng)用于實(shí)際電路，并對(duì)調(diào)制解調(diào)器中相干檢測(cè)算法做了介紹。通過(guò)仿真，對(duì)BPSK和DCSK的性能做了比較分析。同時(shí)，給出了圖像傳輸在DCSK調(diào)制中的應(yīng)用。說(shuō)明此系統(tǒng)確實(shí)能夠在保密通信中應(yīng)用，其性能還有待進(jìn)一步提高。這是下一步要研究的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
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[2] PENAUD S.Etude des potentialités du chaos pour les systèmes de télécommunication : Evaluation des performances de systèmes à accès multiples a répartition par les codes (CDMA) utilisant des sequences d’étalement chaotiques[C].Thèse  résentée à l’université de Limoges Faculté des Sciences le 06 Mars 2001.
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[4] CARROLL T L, PECORA L M. Synchronizing hyperchaotic volume preserving maps and circuits[J].IEEE Trans. Circuits Syst, 1998,45(6):656-659.
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