RU57538U1 - SECRET TRANSMISSION DEVICE - Google Patents
SECRET TRANSMISSION DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU57538U1 RU57538U1 RU2006125565/22U RU2006125565U RU57538U1 RU 57538 U1 RU57538 U1 RU 57538U1 RU 2006125565/22 U RU2006125565/22 U RU 2006125565/22U RU 2006125565 U RU2006125565 U RU 2006125565U RU 57538 U1 RU57538 U1 RU 57538U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmitting
- chaos
- receiving
- generator
- chaotic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и передаче информации и может найти применение в системах связи для помехоустойчивой передачи цифровой информации с определенной степенью конфиденциальности.The invention relates to radio engineering and the transmission of information and may find application in communication systems for noise-free transmission of digital information with a certain degree of confidentiality.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего повысить надежность конфиденциальной передачи информации при упрощении процесса передачи скрытой информации с использованием детерминированных хаотических сигналов.The objective of the invention is to provide a device to improve the reliability of confidential information transfer while simplifying the process of transmitting hidden information using deterministic chaotic signals.
Устройство для секретной передачи информации, включающее соединенные каналом связи передающее и принимающее устройства, при этом передающее устройство включает в себя модулятор, первый генератор хаоса, а принимающее устройство - второй генератор хаоса, демодулятор, отличающееся тем, что принимающее устройство содержит идентичный второму третий генератор хаоса, расположенный параллельно второму генератору хаоса, при этом генераторы хаоса в принимающем и передающем устройствах выбираются с возможностью обеспечения режима обобщенной хаотической синхронизации, причем генераторы хаоса передающего и принимающего устройств выполнены неидентичными.A device for secretly transmitting information, including transmitting and receiving devices connected by a communication channel, the transmitting device including a modulator, a first chaos generator, and the receiving device a second chaos generator, a demodulator, characterized in that the receiving device contains a third third chaos generator identical to the second located parallel to the second chaos generator, while the chaos generators in the receiving and transmitting devices are selected with the possibility of providing a generalized mode aoticheskoy synchronization, the chaos generators of the transmitting and receiving devices are made nonidentical.
Description
Полезная модель относится к радиотехнике и передаче информации и может найти применение в системах связи для помехоустойчивой передачи цифровой информации с определенной степенью конфиденциальности.The utility model relates to radio engineering and the transmission of information and can be used in communication systems for noise-free transmission of digital information with a certain degree of confidentiality.
В радиотехнике известны устройства для скрытой передачи информации, основанные на использовании явления хаотической синхронизации и синхронною отклика генераторов хаоса (Abarbunel H., Rulkov N., Tsimring L, Rabinovich M. Chaotic communication apparatus and method for use with a wired or wireless transmission link // US Patent No. 5,923,760 от 13.07.1999; Kim С.Synchronized chaotic system and communication system using synchronized chaotic system // US Patent No. 6.049.614 от 11.04.2000; Сиото К., Oppenheim A. Communication using synchronized chaotic systems // US Patent No. 5,291,555 от 1.03.1994; Дмитриев А.С., Панас А.И. Динамический хаос: новые носители информации для систем связи. М.: Физматлит, 2002: Carroll T.I., Johnson. G. Synchronizing autonomous chaotic systems using filters // US Patent No. 6,370,248 от 9.04.2002, Grebogy C., Ott E. Communication with chaos // Phys. Rev. Lett. 1993. Vol.70, №20. Р.3031-3034).In radio engineering, devices are known for covert information transmission based on the use of the phenomenon of chaotic synchronization and synchronous response of chaos generators (Abarbunel H., Rulkov N., Tsimring L, Rabinovich M. Chaotic communication apparatus and method for use with a wired or wireless transmission link / / US Patent No. 5,923,760 dated 07/13/1999; Kim C. Synchronized chaotic system and communication system using synchronized chaotic system // US Patent No. 6.049.614 dated 04/11/2000; Sioto K., Oppenheim A. Communication using synchronized chaotic systems // US Patent No. 5,291,555 dated 1.03.1994; Dmitriev A.S., Panas A.I. Dynamic chaos: new storage media for communication systems.M: Fizmatlit, 2002: Carroll TI, Johnson. G. Synchronizing aut onomous chaotic systems using filters // US Patent No. 6,370,248 dated April 9, 2002, Grebogy C., Ott E. Communication with chaos // Phys. Rev. Lett. 1993. Vol.70, No. 20. P. 3031-3034) .
В известных устройствах для скрытой передачи информации с помощью хаотической синхронизации используется явление полной хаотической синхронизации между генераторами хаоса на передающей и принимающей сторонах капала связи. В этом случае на передающем конце полезный сигнал примешивается в сумматоре к несущему хаотическому сигналу, сгенерированному передающим генератором, и далее передается по каналу связи. В приемнике осуществляется полная хаотическая синхронизация находящегося в нем генератора хаоса принимаемым сигналом, и результате чего динамика принимающего генератора становится идентичной передающему генератору. Детектированный сигнал получается после прохождения вычитающего устройства как разность между принимаемым сигналом и синхронным откликом генератора хаоса в приемнике.In known devices for the hidden transmission of information using chaotic synchronization, the phenomenon of complete chaotic synchronization between the chaos generators on the transmitting and receiving sides of the communication drip is used. In this case, at the transmitting end, the useful signal is mixed in the adder to the carrier chaotic signal generated by the transmitting generator, and then transmitted over the communication channel. The receiver provides complete chaotic synchronization of the chaos generator located in it with the received signal, and as a result, the dynamics of the receiving generator becomes identical to the transmitting generator. The detected signal is obtained after passing the subtractor as the difference between the received signal and the synchronous response of the chaos generator in the receiver.
За счет сильной ляпуновской неустойчивости фазовых траектории и передающем генераторе хаоса имеет место зависимость колебаний генератора от начальных условий и несущий сигнал никогда заранее не определен, что делает невозможным перехват и дешифровку сообщения при отсутствии копии передающею Due to the strong Lyapunov instability of the phase trajectory and the transmitting chaos generator, the oscillations of the generator depend on the initial conditions and the carrier signal is never predefined, which makes it impossible to intercept and decrypt the message in the absence of a copy of the transmitting
генератора. Последнее обеспечивает конфиденциальность передачи данных с использованием вышеназванных устройств, работа которых основана на полной хаотической синхронизации. Также устройство, реализующее хаотический синхронный отклик, обладает свойством нелинейного фильтра, позволяющего распознавать сигналы данного источника хаоса среди сигналов, порождаемых другими источниками. Последнее дает возможность увеличить пропускную способность канала связи за счет одновременной передачи целого ряда сообщений (мультиплексирование).generator. The latter ensures the confidentiality of data transmission using the above devices, the operation of which is based on complete chaotic synchronization. Also, a device that implements a chaotic synchronous response has the property of a nonlinear filter that allows you to recognize the signals of a given source of chaos among the signals generated by other sources. The latter makes it possible to increase the bandwidth of the communication channel due to the simultaneous transmission of a number of messages (multiplexing).
Таким образом, явление полной хаотической синхронизации и синхронного отклика часто используется при разработке систем связи с хаотическими носителями информации. Однако, в известных устройствах для передачи информации, основанных на использовании полной хаотической синхронизации или синхронного отклика генераторов хаоса в передатчике и приемнике, возникает целый ряд существенных трудностей при практической реализации. Во-первых, принципиальным требованием известных устройств для передачи данных является необходимость обеспечения высокой степени идентичности генераторов хаоса, используемых в передающем и принимающем устройствах, реализация чего представляется весьма серьезной технической проблемой, особенно в течение длительного времени эксплуатации устройств. Во-вторых, на качество передачи информации с помощью вышеуказанных схем сильное влияние оказывают искажения и шумы различных типов в канале связи. Если интенсивность шума и искажений передаваемого сигнала превышает некоторый порог (который сравним с естественными шумами и искажениями), то система передачи данных на основе полной хаотической синхронизации оказывается неработоспособной.Thus, the phenomenon of complete chaotic synchronization and synchronous response is often used in the development of communication systems with chaotic information carriers. However, in known devices for transmitting information based on the use of complete chaotic synchronization or synchronous response of chaos generators in the transmitter and receiver, a number of significant difficulties arise in practical implementation. Firstly, the fundamental requirement of the known devices for data transmission is the need to ensure a high degree of identity of the chaos generators used in the transmitting and receiving devices, the implementation of which seems to be a very serious technical problem, especially for a long time of operation of the devices. Secondly, the quality of information transmission using the above schemes is strongly influenced by distortions and noises of various types in the communication channel. If the intensity of noise and distortion of the transmitted signal exceeds a certain threshold (which is comparable to natural noise and distortion), then the data transmission system based on complete chaotic synchronization is inoperative.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство (Сuоmо К., Oppenheim A. Communication using synchronized chaotic systems // US Patent No. 5,291,555 от 1.03.1994), где передача информации происходит за счет осуществления полной хаотической синхронизации между передатчиком и приемником. Полная хаотическая синхронизация означает точное совпадение сигналов, производимых связанными генераторами хаотических автоколебаний и возможна лишь в случае их идентичности. Устройство представляет собой соединенные каналом связи передающее и принимающее устройства. Передающее устройство состоит из модулятора, передатчика и генератора хаоса, а принимающее устройство - из приемника, генератора хаоса, вычитающего устройства - демодулятора. При этом генераторы хаоса на передающей и принимающей сторонах канала связи выполнены идентичными. Под модулятором понимается устройство, изменяющее управляющие параметры генератора хаоса в зависимости от подаваемого на него полезного цифрового сигнала.Closest to the claimed utility model is a device (Suoto K., Oppenheim A. Communication using synchronized chaotic systems // US Patent No. 5,291,555 dated 1.03.1994), where the transmission of information occurs due to the complete chaotic synchronization between the transmitter and receiver. Complete chaotic synchronization means the exact coincidence of the signals produced by the coupled generators of chaotic self-oscillations and is possible only if they are identical. The device is a transmitting and receiving device connected by a communication channel. The transmitting device consists of a modulator, transmitter and chaos generator, and the receiving device consists of a receiver, chaos generator, subtracting device - demodulator. Moreover, the chaos generators on the transmitting and receiving sides of the communication channel are made identical. A modulator is a device that changes the control parameters of a chaos generator depending on the useful digital signal supplied to it.
В устройстве используется несущий сигнал, обладающий характеристиками сигнала с широким спектром, и, следовательно, являющийся очень сложным и непредсказуемым. Спектр мощности такого сигнала является почти однородным в полосе рабочих частот канала связи, и, по сути, аналогичен шуму низкой амплитуды. Полезный цифровой сигнал моделирует один из управляющих параметров передающего генератора хаоса. Сформированный таким образом сигнал передается по каналу связи, в приемнике делится на два идентичных сигнала. Один из них действует на принимающий генератор хаоса, восстанавливающий исходный передаваемый сигнал. Второй сигнал проходит без изменения. Оба сигнала попадают на демодулятор. За счет осуществления полной хаотической синхронизации на принимающем генераторе на выходе демодулятора формируется полезный сигнал.The device uses a carrier signal, which has the characteristics of a signal with a wide spectrum, and, therefore, is very complex and unpredictable. The power spectrum of such a signal is almost uniform in the operating frequency band of the communication channel, and, in fact, is similar to low-amplitude noise. A useful digital signal simulates one of the control parameters of the transmitting chaos generator. The signal thus formed is transmitted through the communication channel, in the receiver it is divided into two identical signals. One of them acts on the receiving chaos generator, restoring the original transmitted signal. The second signal passes unchanged. Both signals go to the demodulator. Due to the complete chaotic synchronization, a useful signal is formed at the output of the demodulator at the receiving oscillator.
Выделение полезного сигнала из несущего происходит за счет осуществления полной хаотической синхронизации, что требует высокой степени идентичности генераторов хаоса на обеих сторонах канала связи, реализация чего является серьезной технической проблемой. Также подобная схема в большой степени подвержена влиянию искажений и шумов различных типов. При превышении интенсивностью шума и искажений передаваемого сигнала некоторого порога (который сравним с естественными шумами и искажениями) система передачи данных на основе полной хаотической синхронизации оказывается неработоспособной. Полому такое устройство для конфиденциальной передачи информации в реальных условиях оказывается плохо применимым.The selection of the useful signal from the carrier occurs due to the complete chaotic synchronization, which requires a high degree of identity of the chaos generators on both sides of the communication channel, the implementation of which is a serious technical problem. Also, such a circuit is heavily affected by distortions and noise of various types. If the intensity of noise and distortion of the transmitted signal exceeds a certain threshold (which is comparable to natural noise and distortion), the data transmission system based on complete chaotic synchronization is inoperative. In reality, such a device for confidential information transmission in real conditions is poorly applicable.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего повысить надежность конфиденциальной передачи информации при упрощении процесса передачи скрытой информации с использованием детерминированных хаотических сигналов.The objective of the invention is to provide a device to improve the reliability of confidential information transfer while simplifying the process of transmitting hidden information using deterministic chaotic signals.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для секретной передачи информации, включающем соединенные каналом связи передающее и принимающее устройства, при этом передающее устройство включает в себя модулятор, первый генератор хаоса, а принимающее устройство - второй генератор хаоса, демодулятор, согласно изобретению, принимающее устройство содержит идентичный второму третий генератор хаоса, расположенный параллельно второму генератору хаоса, при этом генераторы хаоса в принимающем и передающем устройствах выбираются с возможностью обеспечения режима обобщенной хаотической синхронизации, причем генераторы хаоса передающего и принимающего устройств выполнены неидентичными.The problem is solved in that in a device for the secret transmission of information, including a transmitting and receiving device connected by a communication channel, the transmitting device includes a modulator, a first chaos generator, and the receiving device includes a second chaos generator, a demodulator according to the invention, a receiving device contains the third chaos generator identical to the second, located parallel to the second chaos generator, while the chaos generators in the receiving and transmitting devices are selected with zhnosti providing generalized chaotic synchronization mode, the chaos generators of the transmitting and receiving devices are made nonidentical.
Поставленная задача достигается за счет использования в полезной модели явления обобщенной хаотической синхронизации, не требующего идентичности генераторов хаоса в передающих и принимающих устройствах, а также имеющего более низкую чувствительность к помехам и искажениям сигнала в канале связи.The problem is achieved through the use in a utility model of the phenomenon of generalized chaotic synchronization, which does not require the identity of chaos generators in transmitting and receiving devices, as well as having a lower sensitivity to noise and signal distortion in the communication channel.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства для скрытой передачи информации при помощи обобщенной хаотической синхронизации; на фиг.2 - исходный полезный цифровой сигнал; фиг.3 - принципиальная схема генератора передающего Ресслера; фиг.4 - фазовый портрет и спектр сигнала, снимаемого с первого генератора хаоса; фиг.3 - фазовый портрет и спектр сигнала, снимаемого со второго генератора хаоса; фиг.6 - фазовый портрет и спектр сигнала, снимаемого с третьего генератора хаоса; фиг.7 - переданный полезный цифровой сигнал, восстановленный в приемнике хаотических автоколебаний.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of a device for covert information transmission using generalized chaotic synchronization; figure 2 - the original useful digital signal; figure 3 is a schematic diagram of a transmitter transmitter Ressler; figure 4 - phase portrait and spectrum of the signal taken from the first chaos generator; figure 3 - phase portrait and spectrum of the signal taken from the second chaos generator; 6 is a phase portrait and spectrum of a signal taken from the third chaos generator; 7 is a transmitted useful digital signal restored in the receiver of chaotic self-oscillations.
Позициями на фиг.1 обозначены: 0 - полезный сигнал, 1 - модулятор, 2 - первый генератор хаоса, 3 - канал связи, 4 - второй генератор хаоса, 5 - третий генератор хаоса, идентичный второму генератору 4, 6- вычитающее устройство (демодулятор), 7 - дешифрованный передаваемый сигнал.The positions in Fig. 1 indicate: 0 — useful signal, 1 — modulator, 2 — first chaos generator, 3 — communication channel, 4 — second chaos generator, 5 — third chaos generator identical to the second generator 4, 6 — subtractor (demodulator ), 7 - decrypted transmitted signal.
Заявляемое устройство для конфиденциальной передачи информации основано на использовании режима обобщенной синхронизации хаотических осцилляторов (см. Фиг.1). Данный тип синхронного поведения вводится для однонаправлено связанных хаотических генераторов (что и реализуется в нашем случае). Наличие режима обобщенной синхронизации означает, что между состояниями взаимодействующих ведущего xd(t) и ведомого xr(t) хаотических осцилляторов, существует некоторая функциональная зависимость F[·], такая, что имеет место функциональное соотношение xr(f)=F[xd(t)]. При этом, сам вид данной зависимости F[·] может быть достаточно сложным, в том числе, и фрактальным, что представляется весьма важным при секретной передаче информации [Rulkov N.F.et al. Phys. Rev. E 51 (1995) 980; Hramov A.E., Koronovskii A.A. Phys. Rev. E 71 (2005) 067201].The inventive device for confidential information transmission is based on the use of the generalized synchronization mode of chaotic oscillators (see Figure 1). This type of synchronous behavior is introduced for unidirectionally coupled chaotic generators (which is implemented in our case). The presence of the generalized synchronization mode means that between the states of the interacting master x d (t) and slave x r (t) chaotic oscillators, there is some functional dependence F [·], such that the functional relation x r (f) = F [ x d (t)]. Moreover, the form of this dependence F [·] itself can be quite complex, including fractal, which is very important for the secret transfer of information [Rulkov NFet al. Phys. Rev. E 51 (1995) 980; Hramov AE, Koronovskii AA Phys. Rev. E 71 (2005) 067201].
Удобным и легко осуществимым на практике методом диагностики обобщенной синхронизации является метод вспомогательной системы [Abarbanel H.D.I., Rulkov N.F. and Sushchik M. Phys. Rev. E 53 (1996) 4528]. Суть метода заключается в следующем:A convenient and easily practiced method for diagnosing generalized synchronization is the auxiliary system method [Abarbanel H.D.I., Rulkov N.F. and Sushchik M. Phys. Rev. E 53 (1996) 4528]. The essence of the method is as follows:
наряду с ведомой системой, генерирующей колебания xr(t) рассматривается идентичная ей вспомогательная система, генерирующая колебания xα(t). Начальные условия для вспомогательной системы xα(t0), где t0 - начальный момент времени, выбираются отличными от начального состояния ведомой системы xr(t0). В случае отсутствия режима обобщенной синхронизации между взаимодействующими системами вектора состояния ведомой xr(t0) и вспомогательной xα(t0) систем принадлежат одному и тому along with the slave system generating oscillations x r (t), we consider an auxiliary system identical to it, generating oscillations x α (t). The initial conditions for the auxiliary system x α (t 0 ), where t 0 is the initial moment of time, are selected different from the initial state of the slave system x r (t 0 ). In the absence of a generalized synchronization mode between interacting systems, the state vectors of the driven x r (t 0 ) and auxiliary x α (t 0 ) systems belong to one and the same
же хаотическому аттрактору, но являются различными за счет ляпуновский неустойчивости хаотических траекторий. В том случае, когда имеет место режим обобщенной синхронизации, в силу выполнения соотношений xr(t0)=F[xd(t0)] и, соответственно, xα(t0)=F[xd(t0)], после завершения переходного процесса состояния ведомой и вспомогательной систем должны стать идентичными xα(t0)≡xr(t0). Таким образом, эквивалентность состояний ведомой и вспомогательной систем после переходного процесса является критерием наличия обобщенной синхронизации между ведущим и ведомым хаотическими системами.same chaotic attractor, but are different due to the Lyapunov instability of chaotic trajectories. In the case when the generalized synchronization mode takes place, due to the fulfillment of the relations x r (t 0 ) = F [x d (t 0 )] and, accordingly, x α (t 0 ) = F [x d (t 0 ) ], after completion of the transition process, the states of the slave and auxiliary systems should become identical x α (t 0 ) ≡x r (t 0 ). Thus, the equivalence of the states of the slave and auxiliary systems after the transition process is a criterion for the presence of generalized synchronization between the master and slave chaotic systems.
Работа устройства, обеспечивающего конфиденциальную передачу информации, основана на явлении обобщенной хаотической синхронизации.The operation of a device providing confidential information transmission is based on the phenomenon of generalized chaotic synchronization.
Над исходным полезным цифровым сигналом проводятся операции логического кодирования по известным методикам, направленные на избежание появления и цифровом сообщении длинной последовательности битов «0» и «1». Пример полученной цифровой последовательности представлен на Фиг.2.Logical coding operations are carried out over the original useful digital signal by known methods, aimed at avoiding the appearance and digital message of a long sequence of bits "0" and "1". An example of the obtained digital sequence is presented in FIG. 2.
В качестве передающего генератора выбирается генератор Ресслера [R. Rico-Martinez, К. Krischer, G. Flatgen, J.S. Anderson and I.G. Kevrekidis, Adaptive Detection of Instabilities: An Experimental Feasibility Study, Physica D 176, 1-18 (2003)], широко известный генератор, модель которого является эталонной моделью генератора хаотических колебаний. Принципиальная схема генератора Ресслера представлена на Фиг.3. Колебания напряжений х, у, z, снимаемых в различных участках цепи могут быть описаны системой дифференциальных уравнений:As a transmitting generator, the Rössler generator [R. Rico-Martinez, K. Krischer, G. Flatgen, J.S. Anderson and I.G. Kevrekidis, Adaptive Detection of Instabilities: An Experimental Feasibility Study, Physica D 176, 1-18 (2003)], a well-known generator whose model is a reference model of a chaotic oscillation generator. Schematic diagram of the Ressler generator is presented in Figure 3. Fluctuations in the stresses x, y, z removed in different parts of the circuit can be described by a system of differential equations:
Управляющие параметры a, b, с определяются параметрами радиотехнической схемы (величинами емкостей, сопротивлений и свойствами характеристик нелинейных элементов), а со характеризует собственную частоту колебаний в системе.The control parameters a, b, c are determined by the parameters of the radio circuit (capacitance values, resistances, and properties of the characteristics of nonlinear elements), and co characterizes the natural frequency of oscillations in the system.
Для ведущего генератора Ресслера управляющие параметры были выбраны следующими: а=0.15, h=0.2, с=10.For the leading Rössler generator, the control parameters were chosen as follows: a = 0.15, h = 0.2, c = 10.
Управляющий параметр ω генератора Ресслера 1 на передающей стороне, соответствующий частоте основной компоненты в спектре хаотических колебаний, модулируется полезным битовым сигналом: если в течение заданного интервала времени передается полезный бит «1», то ω0 задается равным 0.95, иначе ω0 задается равным 1.The control parameter ω of the Rössler generator 1 on the transmitting side, corresponding to the frequency of the main component in the spectrum of chaotic oscillations, is modulated by a useful bit signal: if a useful bit “1” is transmitted during a given time interval, then ω 0 is set equal to 0.95, otherwise ω 0 is set to 1 .
Характеристики сложного хаотического сигнала (фазовый портрет в координатах (х; у) и спектр S(ƒ), построенный по колебаниям напряжения x, где ƒ - частота колебаний), генерируемого передающим генератором Ресслера, представлены на Фиг.4.Characteristics of a complex chaotic signal (phase portrait in coordinates (x; y) and spectrum S (ƒ), constructed from voltage fluctuations x, where ƒ is the oscillation frequency) generated by the Rössler transmitting generator are presented in Fig. 4.
Сформированный таким образом сигнал передается по каналу связи к принимающей стороне.The signal thus formed is transmitted via the communication channel to the receiving side.
Принцип работы принимающего устройства основан на детектировании обобщенной хаотической синхронизации с помощью метода вспомогательной системы. Для этого, на принимающей стороне находятся два идентичных генератора Ресслера, параметры которых, например, соответствуют следующим значениям: а=0.15, b=0.2, с=10, ω=0.95.The principle of operation of the receiving device is based on the detection of generalized chaotic synchronization using the auxiliary system method. For this, on the receiving side there are two identical Rössler generators, the parameters of which, for example, correspond to the following values: a = 0.15, b = 0.2, c = 10, ω = 0.95.
Принятый с канала связи хаотический сигнал, подается на оба генератора Ресслера, находящиеся в принимающем устройстве.The chaotic signal received from the communication channel is fed to both Ressler generators located in the receiving device.
Характеристики откликов генераторов хаоса 4 и 5 (фазовые портреты в координатах (х; у) и спектры S(ƒ) построенные по колебаниям напряжений х, где ƒ -частота колебаний) на принимающем конце канала связи приведены на Фиг.5 и Фиг.6, соответственно. Спектры хаотических сигналов немного различаются между собой и сильно отличаются от спектра передаваемого сигнала, что свидетельствует о невозможности перехвата и детектирования исходного цифрового сообщения без точного знания параметров хаотических генераторов на принимающей стороне.The response characteristics of chaos generators 4 and 5 (phase portraits in coordinates (x; y) and spectra S (ƒ) constructed from voltage fluctuations x, where ƒ is the oscillation frequency) at the receiving end of the communication channel are shown in Fig. 5 and Fig. 6, respectively. The spectra of chaotic signals are slightly different and differ greatly from the spectrum of the transmitted signal, which indicates the impossibility of intercepting and detecting the original digital message without accurate knowledge of the parameters of chaotic generators on the receiving side.
Сигналы, снимаемые с генераторов 4 и 5 принимающей стороны, подаются на вычитающее устройство 6, производящего операцию |х3-х2|, (где х2 и х3 -напряжения х, генераторов 4 и 5 соответственно (см. Фиг.1)).The signals taken from the generators 4 and 5 of the receiving side are fed to a subtractor 6 that performs the operation | x 3 -x 2 |, (where x 2 and x 3 are the voltages x, generators 4 and 5, respectively (see Figure 1) )
Параметры модуляции управляющего параметра передающего генератора Ресслера выбраны таким образом, что в зависимости от передаваемого двоичного бита «0»/«1» между передающим и принимающими генераторами отсутствует/существует режим обобщенной хаотической синхронизации. В данном случае, при передиче двоичного бита «0» управляющие параметры передатчика выбраны таким образом, что режим обобщенной синхронизации реализуется. Тогда, в силу наличия функциональной зависимости между состояниями хаотических осцилляторов, колебания, генерируемые двумя идентичными генераторами на принимающей стороне канала связи будут идентичными и после прохождения вычитающего устройства наблюдается отсутствие каких-либо колебаний. В таком случае детектируется двоичный бит «0». Напротив, при передаче двоичного бита «1» между передающим и принимающим генераторами отсутствует режим обобщенной синхронизации, и колебания ведомых генераторов на принимающей стороне будут различными. После The modulation parameters of the control parameter of the Rössler transmitting generator are selected in such a way that, depending on the transmitted binary bit “0” / “1”, there is no / there is a generalized chaotic synchronization mode between the transmitting and receiving generators. In this case, when transmitting the binary bit “0”, the control parameters of the transmitter are selected in such a way that the generalized synchronization mode is implemented. Then, due to the presence of a functional relationship between the states of chaotic oscillators, the oscillations generated by two identical generators on the receiving side of the communication channel will be identical, and after passing through the subtracting device, there will be no oscillations. In this case, the binary bit “0” is detected. In contrast, when transmitting the binary bit “1” between the transmitting and receiving generators, there is no generalized synchronization mode, and the oscillations of the slave generators on the receiving side will be different. After
прохождения вычитающего устройства будут наблюдаться хаотические колебания с ненулевой амплитудой, то есть двоичный бит «1».passing the subtractor, chaotic oscillations with nonzero amplitude will be observed, that is, binary bit “1”.
Восстановленный в принимающем устройстве полезный цифровой сигнал приведен на Фиг.7.The useful digital signal restored in the receiving device is shown in FIG. 7.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006125565/22U RU57538U1 (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | SECRET TRANSMISSION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006125565/22U RU57538U1 (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | SECRET TRANSMISSION DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU57538U1 true RU57538U1 (en) | 2006-10-10 |
Family
ID=37436280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006125565/22U RU57538U1 (en) | 2006-07-18 | 2006-07-18 | SECRET TRANSMISSION DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU57538U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462819C2 (en) * | 2006-12-01 | 2012-09-27 | Дзе Юроупиан Юнион, представленный Европейской Комиссией | Chaotic spreading codes and their creation |
-
2006
- 2006-07-18 RU RU2006125565/22U patent/RU57538U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462819C2 (en) * | 2006-12-01 | 2012-09-27 | Дзе Юроупиан Юнион, представленный Европейской Комиссией | Chaotic spreading codes and their creation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Miliou et al. | Secure communication by chaotic synchronization: Robustness under noisy conditions | |
| Pecora et al. | Volume-preserving and volume-expanding synchronized chaotic systems | |
| US3675131A (en) | Coherent single sideband phase locking technique | |
| Volkovskii et al. | Spread spectrum communication system with chaotic frequency modulation | |
| Alvarez et al. | Breaking a secure communication scheme based on the phase synchronization of chaotic systems | |
| RU2279183C2 (en) | Method for transferring information in communication system with broadband signals | |
| US2709218A (en) | Method and means for anti-jamming in radio | |
| Čelikovský et al. | Message embedded chaotic masking synchronization scheme based on the generalized Lorenz system and its security analysis | |
| Senouci et al. | Robust chaotic communication based on indirect coupling synchronization | |
| RU57538U1 (en) | SECRET TRANSMISSION DEVICE | |
| Solak | Partial identification of Lorenz system and its application to key space reduction of chaotic cryptosystems | |
| CN108400865B (en) | Chaotic encryption method based on DCSK | |
| JinFeng et al. | Breaking a chaotic secure communication scheme | |
| Busawon et al. | A brief survey and some discussions on chaos-based communication schemes | |
| Ni-huan et al. | A Hybrid Secure Communication Method Based on the Synchronization of Hyper-chaos Systems | |
| Pal et al. | Generation of encrypted FSK RF signals for secured communication inspired with high frequency technique | |
| US2731600A (en) | Communication system | |
| JP2004527967A (en) | Method and apparatus for generating pulses from a phase shift keying analog waveform | |
| Zaher | Digital communication using a novel combination of chaotic shift keying and Duffing oscillators | |
| US10433308B1 (en) | Intelligent data transfer for multiple sensor networks over a broad temperature range | |
| Elkholy et al. | Real time implementation of secure communication system based on synchronization of hyper chaotic systems | |
| Ponomarenko et al. | Separation of the informative component from a chaotic signal of a time-delay system | |
| US3577082A (en) | Carrier frequency phase-readjustment device | |
| Čelikovský et al. | Message embedded synchronization for the generalized Lorenz system and its use for chaotic masking | |
| Alvarez et al. | Estimating short-time period to break different types of chaotic modulation based secure communications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110719 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20130410 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150719 |