CN111294138B - 一种保密通信方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种保密通信方法及装置,用以更准确地构造与实际相符的驱动‑响应系统。本发明实施例包括:响应系统接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种保密通信方法及装置。
背景技术
保密通信是指通信双方之间为了防止信息被窃取,按照约定的方法改变信息的表现形式已隐蔽其真实内容的通信方式。在通信过程中,发送者产生的信息明文,通过密钥将明文转换为密文通过信道进行传输,当合法的接收者正常收到密文后按照密钥解密算法进行解密,得到明文,本次通信过程完成。若信道是不安全的信道,有可能会被不法者截获,由于对于不合法的接收者所截获的信息是一些杂乱无章,毫无意义的符号,但是如果说截获者已知加密算法,也就是所谓密钥,那么就有可能造成信息泄露。
混沌保密通信的思想是通过符号动力学分析赋予不同的波形以不同的信息序列,在接收端利用混沌的属性或同步特性解调出所传输的信息。到目前为止,整数阶非线性系统的相关理论已经发展得相对比较完善,而分数阶非线性系统的有关理论还处于发展阶段。现有技术一般利用确定参数分数阶非线性系统,但是实际通信过程中的情况是非常复杂的,它受到噪声的污染,时间的延迟,设备理论与实际值的差异等必将引起信号的改变。
因此收发双方的混沌同步是整个系统实现的关键。混沌参数调制技术是混沌保密通信中的重要技术之一,它是利用发送端所传输的信号来调制混沌系统的参数,在接收端利用混沌同步信号提取出相应的混沌系统参数,进而恢复出所传输的信号。这种方案将发送的信息隐藏在系统参数内,这种方案的关键在于混沌系统参数的恢复程度。在通信模型的建立过程中,如何更准确的利用工程动力学与通信信号之间驱动和响应,仿真构造与实际的过程就成了研究混沌保密通信的重要研究方向。
发明内容
本申请提供一种保密通信方法及装置,用以更准确地构造与实际相符的驱动-响应系统。
本发明实施例提供的一种保密通信方法,包括:
响应系统接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的。
一种可选的实施方式中,所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,包括:
所述响应系统利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;
所述响应系统利用所述参数辨识规则,对同步后的叠加信号进行分离,得到所述有用信号。
一种可选的实施方式中,所述响应系统利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步,包括:
所述响应系统在接收所述叠加信号之前,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;或者
所述响应系统在接收所述叠加信号之后,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步。
一种可选的实施方式中,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的,包括:
所述响应系统确定所述响应系统与所述驱动系统之间的误差动力系统;
所述响应系统调整预设的同步控制器中的同步变量和预设的参数辨识规则中的辨识变量,以使所述误差动力系统趋向于稳定;
所述响应系统将所述误差动力系统趋向于稳定时对应的同步变量和辨识变量,确定为所述同步控制器和所述参数辨识规则。
本发明实施例还提供一种保密通信方法,包括:
驱动系统向响应系统发送叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;所述响应系统用于利用同步控制器和参数辨识规则从所述叠加信号中解析出所述有用信号;所述同步控制器和所述参数辨识规则是所述驱动系统与所述响应系统在实现同步确认的过程中确定的。
本发明实施例还提供一种保密通信装置,包括:
接收单元,用于接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
解调单元,用于利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的。
一种可选的实施方式中,所述解调单元,具体用于:
利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;
利用所述参数辨识规则,对同步后的叠加信号进行分离,得到所述有用信号。
一种可选的实施方式中,所述解调单元,具体用于:
在接收所述叠加信号之前,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;或者
在接收所述叠加信号之后,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步。
一种可选的实施方式中,还包括确定单元,用于:
确定所述响应系统与所述驱动系统之间的误差动力系统;
调整预设的同步控制器中的同步变量和预设的参数辨识规则中的辨识变量,以使所述误差动力系统趋向于稳定;
所述响应系统将所述误差动力系统趋向于稳定时对应的同步变量和辨识变量,确定为所述同步控制器和所述参数辨识规则。
本发明实施例还提供一种保密通信装置,包括:
调制单元,用于利用随机参数分数阶非线性方法调制得到叠加信号,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
发送单元,用于向响应系统发送所述叠加信号;所述响应系统用于利用同步控制器和参数辨识规则从所述叠加信号中解析出所述有用信号;所述同步控制器和所述参数辨识规则是所述驱动系统与所述响应系统在实现同步确认的过程中确定的。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述方法。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行上述方法。
本发明实施例中的驱动系统为具有未知参数的随机分数阶非线性系统。响应系统接收驱动系统发送的叠加信号,叠加信号为驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,叠加信号包括混沌信号与有用信号。响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调叠加信号,得到有用信号,同步控制器和参数辨识规则是在驱动系统与响应系统实现同步确认的过程中确定的。本发明实施例将发送的有用信息隐藏在系统的未知参数内,对初始状态敏感的混沌系统引入随机分数作为驱动系统,高度符合实际过程中的不确定性,通过设计有效的同步控制器和参数辨识规则使得响应系统和驱动系统可以达到同步。本发明实施例中的参数本身就是随机的,因此,根据该未知参数的随机特性,结合混沌系统属性,增加了信号在通信过程中的破解难度,达到了更好的保密性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种保密通信方法的流程示意图;
图2a~图2d为本发明实施例中误差变量的仿真曲线;
图3为本发明实施例中未知参数的辨识曲线;
图4为本发明实施例提供的一种保密通信装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种保密通信装置的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
非线性系统的同步和混沌控制是混沌理论在实际的工程应用中的关键问题。同步是指对混沌系统通过施加控制,使得响应系统的轨道与一个指定的驱动系统的轨道在动力学演化过程中逐渐的趋向一致。因为混沌系统在其动力学的演化过程中对初值极其的敏感,因此人们在最初认为两个混沌系统的动力学行为同步是不可能实现的。直到1990年,Pecora和Carrol提出了混沌同步,人们才开始改变了错误的看法。混沌控制是通过对混沌系统施加控制信号而使得其动力学行为逐渐趋向并稳定在目标平衡点。
近些年来,随着人们对混沌同步和控制研究的深入,发现了混沌在自适应控制、保密通信、图像处理和振荡器设计等方面有着广阔的应用前景。因此,人们在数学、物理、力学、声学、光学和电学等学术和工程领域掀起了一股研究热潮。而混沌的同步和控制现今已经成为动力学和控制领域的研究热点问题。
最近,随着分数阶微积分的发展,分数阶非线性系统的同步问题得到了人们的普遍关注。人们发现,某些分数阶非线性系统在阶数小于1时所具有的混沌行为和其对应的整数阶系统非常的相似,这使得人们开始思考分数阶系统是否也可以实现同步的问题。两个耦合的动力系统的同步问题关键是分析它们的误差动力系统的零解的稳定性。对于整数阶动力系统,我们可以使用李雅普诺夫函数法来分析其误差动力系统的稳定性。但是对于分数阶非线性系统,为其显式的构造李雅普诺夫函数是很困难甚至是不可能实现的。那也就是说并不是所有的整数阶非线性系统的同步的解析方法都能直接而盲目的扩展到分数阶系统中去。目前,众多的国内外学者提出了各种卓有成效的分数阶非线性系统的同步控制方法,例如自适应同步法,驱动-响应同步法,相同步法,投影同步法等等。这些方法的提出大大的推进了分数阶非线性系统的同步研究,也为分数阶非线性系统在实际问题中的应用拓宽了思路和领域。
到目前为止,整数阶非线性系统的相关理论已经发展得相对比较完善,而分数阶非线性系统的有关理论还处于发展阶段,很多的问题有待于人们的进一步研究和探索。例如,分数阶非线性系统的稳定理论相对不完善,一些整数阶系统的同步方法不能直接应用到分数阶系统中去,异结构的分数阶非线性系统间的同步研究,分数阶非线性系统的未知参数的辨识问题还不够深入。
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种保密通信方法。如图1所示,本发明实施例提供的保密通信方法从响应系统侧,包括以下步骤:
步骤101、响应系统接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
步骤102、所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的。
本发明实施例中的驱动系统为具有未知参数的随机分数阶非线性系统。响应系统接收驱动系统发送的叠加信号,叠加信号为驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,叠加信号包括混沌信号与有用信号。响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调叠加信号,得到有用信号,同步控制器和参数辨识规则是在驱动系统与响应系统实现同步确认的过程中确定的。本发明实施例将发送的有用信息隐藏在系统的未知参数内,对初始状态敏感的混沌系统引入随机分数作为驱动系统,高度符合实际过程中的不确定性,通过设计有效的同步控制器和参数辨识规则使得响应系统和驱动系统可以达到同步。本发明实施例中的参数本身就是随机的,因此,根据该未知参数的随机特性,结合混沌系统属性,增加了信号在通信过程中的破解难度,达到了更好的保密性。
上述步骤102中,所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,包括:
所述响应系统利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;
所述响应系统利用所述参数辨识规则,对同步后的叠加信号进行分离,得到所述有用信号。
具体的,通过同步控制器调节响应系统的参量,使得响应系统接收到的叠加信号与驱动系统发出的叠加信号同步,本发明实施例将发送的有用信息隐藏在系统参数内,响应系统利用参数辨识规则将混沌信号与有用信号分离,从而得到有用信息。
进一步地,所述响应系统利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步,包括:
所述响应系统在接收所述叠加信号之前,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;或者
所述响应系统在接收所述叠加信号之后,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步。
具体实施过程中,可以是响应系统每收到驱动系统发送的一个叠加信号,都利用同步控制器调节参量,使得叠加信号同步;也可以是响应系统预先调节参量,使得之后收到的叠加信号与驱动系统发送的叠加信号同步。较佳地,由于参数辨识器在确定最优的点以后会在很小的区间波动,因此可以是响应系统预先调节参量,后续接收到的叠加信号均根据该参量进行解调。
所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的,包括:
所述响应系统确定所述响应系统与所述驱动系统之间的误差动力系统;
所述响应系统调整预设的同步控制器中的同步变量和预设的参数辨识规则中的辨识变量,以使所述误差动力系统趋向于稳定;
所述响应系统将所述误差动力系统趋向于稳定时对应的同步变量和辨识变量,确定为所述同步控制器和所述参数辨识规则。
由于混沌系统具有对初始值极端敏感的特性,因此,使混沌系统保持同步几乎是不可能的,但可以使相同混沌子系统之间在完全不同的初始条件下,经过某种驱动控制,使得轨道的步调一致。即两个混沌系统的振幅保持混沌状态且互不相关,但相位差固定为某一个定值。也就是本发明实施例中的误差动力系统趋向于稳定,此时得到同步控制器和参数辨识规则,简单且易于硬件实现。
从驱动系统侧而言,本发明实施例中的保密通信方法包括:
驱动系统向响应系统发送叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;所述响应系统用于利用同步控制器和参数辨识规则从所述叠加信号中解析出所述有用信号;所述同步控制器和所述参数辨识规则是所述驱动系统与所述响应系统在实现同步确认的过程中确定的。
具体地,驱动系统将未知参数引入分数阶非线性系统,通过叠加混沌信号和有用信号,调制出叠加信号。叠加信号其中包含混沌信号,混沌信号主要是对有用信号做一个加密动作。在传输的过程中叠加信号会受到噪声等的干扰和影响,其相位、幅度等参数会发生改变。误差变量算可以表征这些干扰对信号产生的影响。同步控制器和参数辨识规则都是为了使驱动系统和响应系统尽可能达到同步且误差最小。
对于在分数阶非线性系统中引入随机参数,这样的系统模型可以更好的反映工程问题中参数在测量过程中产生的不确定性,能更准确的描述实际问题,符合实际的需求。
为了更清楚地理解本发明,下面以具体的实施例对上述流程进行详细描述。信息发送者A作为驱动系统,信号接收者B作为响应系统。驱动系统和响应系统相连接的随机信道构成了混沌网络,x(t)是驱动系统的混沌信号,s(t)是需要传输的有用信号,m(t)是混沌信号和有用信号叠加出的叠加信号,则m(t)=s(t)+x(t)。
信息发送者A作为驱动系统在信道中传输有用信号s(t),以具有未知参数的随机分数阶Lorenz(洛伦兹)系统作为驱动系统,驱动系统满足以下方程组:
其中,y=(y1,y2,y3)T是所述驱动系统的状态变量,y1=x+iy,y2=z+iv为复合型变量,y3=w为实变量,Dq为所述驱动系统的复合型变量,q为分数;a,c为所述驱动系统的确定参数;b是一个未知参数,满足以下公式:
在构造理想的驱动系统时,首先,将驱动系统的复变量的实部和虚部分离,然后基于Caputo算子的线性性质,公式1可以改写成如下形式:
公式3较公式1在数值计算和分析方面更加方便。因此,在下面的分析过程中将用公式3代替公式1。
信息接收端B响应系统在接收端接收到的m(t)是混沌信号和有用信号叠加出的叠加信号,响应系统可以用如下的分数阶微分方程组来描述:
通过简单计算,可以得到误差动力系统为:
本发明实施例中需通过设计有效的同步控制器和参数辨识规则使得响应系统和驱动系统达到同步,当同步控制器和参数辨识规则分别设计如下形式时,驱动系统和响应系统可以达到同步。具体的,同步控制器满足如下公式7:
参数辨识规则满足以下公式8:
下面对同步控制器和参数辨识规则进行证明,证明其可以使得响应系统和驱动系统达到同步,具体证明过程如下:
将公式7代入公式4中,则可得整理后的误差动力系统为:
结合公式9和公式8,误差动力系统可写成如下形式:
设λ为矩阵A的一个特征根,对应的非零特征向量为ζ=(ζ1,ζ2,…,ζ23)T,则
Aζ=λζ ……公式11
基于此,可得下列关系式:
其中H表示共轭转置。(11)式左乘(1/2)ζH,同时(12)右乘(1/2)ζ,然后将两式相加可得:
进一步整理可得:
将矩阵A代入上式,得到
根据分数阶系统稳定性理论可得,误差动力系统的平衡点是渐近稳定的,即:
即公式3和公式4达到同步,也就是驱动系统和响应系统达到同步。
通过上述论证过程,可以说明设计有效的同步控制器和参数辨识规则能够使发送端驱动系统和接收端响应系统达到同步,从而达到预期保密通信的效果。
图2a~图2d示出了本发明实施例中误差变量的仿真曲线,图3示出了本发明实施例中未知参数的辨识曲线,图2a~图2d以及图3均为数值仿真。未知参数的真实值分别为a=10,c=8/3,阶数q=0.995,随机参数的强度δ=0.01。数值模拟结果如图2和图3所示。可以看到所有的误差变量都趋近0,未知参数的辨识都趋近于其真实值,即意味着驱动系统和响应系统达到了同步。这说明系统在均方意义下实现了同步。
本发明实施例还提供了一种保密通信装置,如图4所示,包括:
接收单元401,用于接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
解调单元402,用于利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的。
可选的,所述解调单元402,具体用于:
利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;
利用所述参数辨识规则,对同步后的叠加信号进行分离,得到所述有用信号。
可选的,所述解调单元402,具体用于:
在接收所述叠加信号之前,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;或者
在接收所述叠加信号之后,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步。
可选的,还包括确定单元403,用于:
确定所述响应系统与所述驱动系统之间的误差动力系统;
调整预设的同步控制器中的同步变量和预设的参数辨识规则中的辨识变量,以使所述误差动力系统趋向于稳定;
所述响应系统将所述误差动力系统趋向于稳定时对应的同步变量和辨识变量,确定为所述同步控制器和所述参数辨识规则。
本发明实施例提供了另一种保密通信装置,如图5所示,包括:
调制单元501,用于利用随机参数分数阶非线性方法调制得到叠加信号,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
发送单元502,用于向响应系统发送所述叠加信号;所述响应系统用于利用同步控制器和参数辨识规则从所述叠加信号中解析出所述有用信号;所述同步控制器和所述参数辨识规则是所述驱动系统与所述响应系统在实现同步确认的过程中确定的。
基于相同的原理,本发明还提供一种电子设备,如图6所示,包括:
包括处理器601、存储器602、收发机603、总线接口604,其中处理器601、存储器602与收发机603之间通过总线接口604连接;
所述处理器601,用于读取所述存储器602中的程序,执行下列方法:
接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种保密通信方法,其特征在于,包括:
响应系统接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,其中,所述驱动系统满足方程组:
其中,Y=(y1,y2,y3)T是所述驱动系统的状态变量,y1=x+iy,y2=z+iv为复合型变量,y3=w为实变量,x、y、z、v、w均为所述驱动系统的驱动子系统, 为y1的均值,为y2的均值;Dq为所述驱动系统的复合型变量,q为分数;a,c为所述驱动系统的确定参数;b是一个未知参数;
所述响应系统满足方程组:
其中,u1,u2,…,u20是一个同步控制器,a1、c1是未知参数的一个参数辨识观测器,x′0~x′3、y′0~y′3、z′0~z′3、v′0~v′3、w′0~w′3均为所述响应系统的响应子系统;δ是所述未知参数的强度;P′0~P′3分别为驱动子系统x与响应子系统x′0、驱动子系统x与响应子系统x′1、驱动子系统x与响应子系统x′2、驱动子系统x与响应子系统x′3的状态变量差值函数;Q′0~Q′3分别为驱动子系统y与响应子系统y′0、驱动子系统y与响应子系统y′1、驱动子系统y与响应子系统y′2、驱动子系统y与响应子系统y′3的状态变量差值函数;F′0~F′3分别为驱动子系统z与响应子系统z′0、驱动子系统z与响应子系统z′1、驱动子系统z与响应子系统z′2、驱动子系统z与响应子系统z′3的状态变量差值函数;G′0~G′3分别为驱动子系统v与响应子系统v′0、驱动子系统v与响应子系统v′1、驱动子系统v与响应子系统v′2、驱动子系统v与响应子系统v′3的状态变量差值函数;
所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的;
所述响应系统利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,包括:
所述响应系统利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;
所述响应系统利用所述参数辨识规则,对同步后的叠加信号进行分离,得到所述有用信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应系统利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步,包括:
所述响应系统在接收所述叠加信号之前,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;或者
所述响应系统在接收所述叠加信号之后,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步。
3.如权利要求1或2中任一项所述的方法,其特征在于,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的,包括:
所述响应系统确定所述响应系统与所述驱动系统之间的误差动力系统;
所述响应系统调整预设的同步控制器中的同步变量和预设的参数辨识规则中的辨识变量,以使所述误差动力系统趋向于稳定;
所述响应系统将所述误差动力系统趋向于稳定时对应的同步变量和辨识变量,确定为所述同步控制器和所述参数辨识规则。
4.一种保密通信装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收驱动系统发送的叠加信号,所述叠加信号为所述驱动系统利用随机参数分数阶非线性方法调制得到,其中,所述驱动系统满足方程组:
其中,Y=(y1,y2,y3)T是所述驱动系统的状态变量,y1=x+iy,y2=z+iv为复合型变量,y3=w为实变量,x、y、z、v、w均为所述驱动系统的驱动子系统, 为y1的均值,为y2的均值;Dq为所述驱动系统的复合型变量,q为分数;a,c为所述驱动系统的确定参数;b是一个未知参数;
响应系统满足方程组:
其中,u1,u2,…,u20是一个同步控制器,a1、c1是未知参数的一个参数辨识观测器,x′0~x′3、y′0~y′3、z′0~z′3、v′0~v′3、w′0~w′3均为所述响应系统的响应子系统;δ是所述未知参数的强度;P′0~P′3分别为驱动子系统x与响应子系统x′0、驱动子系统x与响应子系统x′1、驱动子系统x与响应子系统x′2、驱动子系统x与响应子系统x′3的状态变量差值函数;Q′0~Q′3分别为驱动子系统y与响应子系统y′0、驱动子系统y与响应子系统y′1、驱动子系统y与响应子系统y′2、驱动子系统y与响应子系统y′3的状态变量差值函数;F′0~F′3分别为驱动子系统z与响应子系统z′0、驱动子系统z与响应子系统z′1、驱动子系统z与响应子系统z′2、驱动子系统z与响应子系统z′3的状态变量差值函数;G′0~G′3分别为驱动子系统v与响应子系统v′0、驱动子系统v与响应子系统v′1、驱动子系统v与响应子系统v′2、驱动子系统v与响应子系统v′3的状态变量差值函数;
所述叠加信号包括混沌信号与有用信号;
解调单元,用于利用同步控制器和参数辨识规则解调所述叠加信号,得到所述有用信号,所述同步控制器和所述参数辨识规则是在所述驱动系统与所述响应系统实现同步确认的过程中确定的;
所述解调单元,具体用于:
利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;
利用所述参数辨识规则,对同步后的叠加信号进行分离,得到所述有用信号。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述解调单元,具体用于:
在接收所述叠加信号之前,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步;或者
在接收所述叠加信号之后,利用所述同步控制器调整所述响应系统的参量,以使所述驱动系统发送的叠加信号与所述响应系统接收的叠加信号同步。
6.如权利要求4或5中任一项所述的装置,其特征在于,还包括确定单元,用于:
确定所述响应系统与所述驱动系统之间的误差动力系统;
调整预设的同步控制器中的同步变量和预设的参数辨识规则中的辨识变量,以使所述误差动力系统趋向于稳定;
所述响应系统将所述误差动力系统趋向于稳定时对应的同步变量和辨识变量,确定为所述同步控制器和所述参数辨识规则。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3任一所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-3任一所述方法。
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