七维分数阶混沌系统同步通信保密电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种七维分数阶混沌系统同步通信保密电路，包括复杂信号产生器、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路，复杂信号产生器的输出端与加密电路的第一输入端相连，驱动电路的第一输出端与响应电路的输入端相连，驱动电路的第二输出端与加密电路的第二输入端相连，响应电路的输出端与解密电路的第二输入端相连，加密电路的输出端与解密电路的第一输入端相连。本实用新型专利技术是高维分数阶混沌保密通信电路，具有更高阶、更不寻常的吸引子和更多的不可预测性，混沌序列信号具有更宽的频率范围，可以增强基于分数阶混沌的数字音频与图像加密的安全性。

Seven-Dimensional Fractional-Order Chaotic Systems Synchronization Communication Secret Circuit

【技术实现步骤摘要】
七维分数阶混沌系统同步通信保密电路
本技术涉及通信领域，特别涉及一种七维分数阶混沌系统同步通信保密电路。
技术介绍
由于混沌对初始条件的敏感依懒性，即使是两个完全相同的混沌系统从几乎相同的初始条件开始演化，经过一段时间后，它们的轨道也很快变得互不相关，这使得混沌信号具有长期不可预测性和抗截获的能力；同时混沌系统本身又是确定性的，它由非线性系统的方程、参数和初始条件所完全确定，因此混沌信号易于产生和复制。混沌信号的高度随机性、不可预测性、高度复杂性、宽带特性和系统方程、参数及初始条件的确定性，以及易于实现性，使得它在保密通信中具有极好的应用前景，成为混沌应用研究的热点课题。随着对分数阶微积分研究的不断深入，混沌系统动力学特性的特点几乎都能在在分数阶混沌系统中适用，加上分数阶混沌系统的动力学特性和系统阶次密切相关等特性，使得非线性混沌系统往往要比一般整数阶系统具有更加复杂的动力学特性，在科学技术的众多领域都有很好的应用前景。17世纪，整数阶微积分提出不久，即出现了相对的分数阶微积分的概念，因其物理意义不明确使之发展缓慢，同时分数阶微积分没有被众多科学工作者给予关注与研究。分数阶微分方程在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种七维分数阶混沌系统同步通信保密电路，其特征在于：包括电源、复杂信号产生器、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路，所述电源与复杂信号产生器、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路相连，为整个电路提供工作电源，复杂信号产生器的输出端与加密电路的第一输入端相连，驱动电路的第一输出端与响应电路的输入端相连，驱动电路的第二输出端与加密电路的第二输入端相连，响应电路的输出端与解密电路的第二输入端相连，加密电路的输出端与解密电路的第一输入端相连，加密电路的输出端输出加密后信号，解密电路的输出端输出解密后信号；复杂信号产生器为整个保密通讯电路提供需要保密的信号Q，信号Q为方波的电压信号，驱动电路为加...

【技术特征摘要】
1.一种七维分数阶混沌系统同步通信保密电路，其特征在于：包括电源、复杂信号产生器、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路，所述电源与复杂信号产生器、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路相连，为整个电路提供工作电源，复杂信号产生器的输出端与加密电路的第一输入端相连，驱动电路的第一输出端与响应电路的输入端相连，驱动电路的第二输出端与加密电路的第二输入端相连，响应电路的输出端与解密电路的第二输入端相连，加密电路的输出端与解密电路的第一输入端相连，加密电路的输出端输出加密后信号，解密电路的输出端输出解密后信号；复杂信号产生器为整个保密通讯电路提供需要保密的信号Q，信号Q为方波的电压信号，驱动电路为加密电路提供高维混沌信号X，Q和X两个信号经过加密电路进行叠加，使得驱动电路产生的高维分数阶混沌信号X遮掩住需要保密的信号Q，加密电路输出加密后信号Q1至解密电路，响应电路为解密电路提供高维混沌信号X’，Q1和X’两个信号经过解密电路进行叠加，使得响应电路产生的高维混沌信号X’抵消掉加密后信号Q1中的信号X，解密电路的输出端输出解密后信号Q2，解密后得到的信号Q2与加密前的原始信号Q波形一致。2.根据权利要求1所述的七维分数阶混沌系统同步通信保密电路，其特征在于：所述驱动电路包括第十五至第二十七运算放大器、第五十一至第一百零一电阻、第十九至第三十九电容、第五至第九模拟乘法器；第五十一至第五十八电阻与第十五运算放大器、第十九至第二十一电容构成第一反向加法积分器，第五十九至第六十电阻与第十六运算放大器构成第一反向器，第一反向加法积分器和第一反相器构成第一维电路；第六十一至第六十七电阻与第十七运算放大器、第二十二至第二十四电容、第五模拟乘法器构成第二反向加法积分器，第六十八至第六十九电阻与第十八运算放大器构成第二反向器，第二反向加法积分器和第二反相器构成第二维电路；第七十至第七十四电阻与第十九运算放大器、第二十五至二十七电容、第六模拟乘法器构成第三反向加法积分器，第七十五至第七十六电阻与第二十运算放大器构成第三反向器，第三反向加法积分器和第三反相器构成第三维电路；第七十七至第八十一电阻与第二十一运算放大器、第二十八至第三十电容、第七模拟乘法器构成第四反向加法积分器，第八十二至第八十三电阻与第二十二运算放大器构成第四反向器，第四反向加法积分器和第四反相器构成第四维电路；第八十四至第八十八电阻与第二十三算放大器、第三十一至第三十三电容、第八模拟乘法器构成第五反向加法积分器，第八十九至第九十电阻与第二十四运算放大器构成第五反向器，第五反向加法积分器和第五反相器构成第五维电路；第九十一至第九十四电阻与第二十五运算放大器、第三十四至三十六电容构成第六反向加法积分器，第九十五至第九十六电阻与第二十六运算放大器构成第六反向器，第六反向加法积分器和第六反相器构成第六维电路；第九十七至一百零一电阻与第二十七运算放大器、第三十七至三十九电容、第九模拟乘法器构成第七反向加法积分器，第七反向加法积分器构成第七维电路。3.根据权利要求2所述的七维分数阶混沌系统同步通信保密电路，其特征在于：所述第一维电路中，第五十一电阻的一端、第五十二电阻的一端、第五十三电阻的一端、第五十四电阻的一端、第五十五电阻的一端连接在一起并接至第十五运算放大器的反相输入端，第五十一电阻的另一端连接第二维电路中的第五模拟乘法器的其中一个输入端，第五十二电阻的另一端连接第二维电路中的第十八运算放大器的输出端，第五十三电阻的另一端连接第四维电路中的第二十二运算放大器的输出端，第五十四电阻的另一端连接第五维电路中的第二十三运算放大器的输出端，第五十五电阻的另一端连接第六维电路中的第二十五运算放大器的输出端，第十五运算放大器的同相输入端接地，第五十六电阻与第十九电容的并联串联上第五十七电阻与第二十电容的并联再串联上第五十八电阻与第二十一电容的并联构成第一维分数阶系统等效电路；所述第一维分数阶系统等效电路跨接在第十五运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十五运算放大器的输出端经第五十九电阻后接至第十六运算放大器的反相输入端，第十六运算放大器的同相输入端接地，所述第六十电阻跨接在第十六运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十六运算放大器的输出端连接第二维电路中的第六十一电阻的另一端、第三维电路中的第六模拟乘法器的其中一个输入端、第六维电路中的第九十一电阻的另一端、第七维电路中的第九十八电阻的另一端；所述第二维电路中，第六十一电阻的一端、第六十二电阻的一端、第六十三电阻的一端、第六十四电阻的一端连接在一起并接至第十七运算放大器的反相输入端，第六十一电阻的另一端与第十六运算放大器的输出端相连，第六十二电阻的另一端连接第十七运算放大器的输出端，第六十三电阻的另一端与第五模拟乘法器的输出端相连，第六十四电阻的另一端连接第二十七运算放大器的输出端，第五模拟乘法器的其中一个输入端与第五十一电阻的另一端相连，第五模拟乘法器的另一个输入端连接第三维电路中的第十九运算放大器的输出端，所述第十七运算放大器的同相输入端接地，第六十五电阻与第二十二电容的并联串联上第六十六电阻与第二十三电容的并联再串联上第六十七电阻与第二十四电容的并联构成第二维分数阶系统等效电路；所述第二维分数阶系统等效电路跨接在第十七运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十七运算放大器的输出端经第六十八电阻后接至第十八运算放大器的反相输入端，第十八运算放大器的同相输入端接地，第六十九电阻跨接在第十八运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十八运算放大器的输出端与第五十二电阻的另一端、第五维电路中的第八模拟乘法器的其中一个输入端相连。4.根据权利要求3所述的七维分数阶混沌系统同步通信保密电路，其特征在于：所述第三维电路中，第七十电阻的一端、第七十一电阻的一端连接在一起并接至第十九运算放大器的反相输入端，第七十电阻的另一端与第五模拟乘法器的另一个输入端、第十九运算放大器的输出端连接，第七十一电阻的另一端与第六模拟乘法器的输出端相连，第六模拟乘法器的其中一个输入端与第十六运算放大器的输出端相连，第六模拟乘法器的另一个输入端与第十七运算放大器的输出端连接，所述第十九运算放大器的同相输入端接地，第七十二电阻与第二十五电容的并联串联上第七十三电阻与第二十六电容的并联再串联上第七十四电阻与第二十七...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭志威，于文新，王俊年，王晶，陈宇，蒋丹，陆洋，李瑞奇，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43