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专利号: 2021105464553
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,包括:构建发送端的Lorenz混沌系统的数学模型;设定发送端的Lorenz混沌系统的系统初始值;

根据发送端的Lorenz混沌系统的数学模型,构建接收端的Lorenz混沌系统的数学模型;设定接收端的Lorenz混沌系统的系统初始值;

根据发送端的Lorenz混沌系统的数学模型和接收端的Lorenz混沌系统的数学模型,定义发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差;

根据发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差,得到误差系统;

构建控制器;基于控制器对误差系统进行控制,实现发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步;

同步后的发送端与接收端开始执行保密通信。

2.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,构建发送端的Lorenz混沌系统的数学模型;具体包括:其中,

其中,x1、x2和x3均为驱动信号,B是一个常数矩阵,Δf(x)是不确定性,d(t)是外部扰动,u是待设计的控制器。

3.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,根据发送端的Lorenz混沌系统的数学模型,构建接收端的Lorenz混沌系统的数学模型;具体包括:

其中

其中,y1、y2和y3均为响应信号。

4.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,根据发送端的Lorenz混沌系统的数学模型和接收端的Lorenz混沌系统的数学模型,定义发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差;具体包括:e1=x1‑y1,

e2=x2‑y2,

e3=x3‑y3,

其中,e1,e2,e3分别表示发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差。

5.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,根据发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差,得到误差系统;具体包括:

其中,

其中,e1,e2,e3分别表示发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差,B是一个常数矩阵,Δf(x)是不确定性,d(t)是外部扰动,u是待设计的控制器。

6.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,构建控制器;具体包括:

u=us+uude  (9)其中

T

us=K(t)e(t)=k(t)Be(t)其中,u为含有不确定性和外部扰动的Lorenz混沌系统的控制器,us为Lorenz标称系统T + T ‑

的控制器,uude为控制不确定性和外部扰动的控制器,k(t)表示动态增益,B、B和B=(B B)

1 T

B是常数矩阵,e(t)表示同步误差,F(e)表示标称系统加上控制器Bus,l表示Laplace变换,‑1

l 表示Laplace逆变换,*表示卷积,Gf(s)表示滤波器。

7.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,基于控制器对误差系统进行控制,实现发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步;具体包括:

将控制器的公式代入误差系统公式中,得:其中,f(x)为发送端的Lorenz混沌系统,f(y)为接收端的Lorenz混沌系统,us为Lorenz标称系统的控制器,uude为控制不确定性和外部扰动的控制器,B是常数矩阵,ud表示不确定性和外部扰动,F(e)表示标称系统加上控制器Bus。

8.如权利要求7所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,其中, 是渐近稳定的,而

当t大于等于设定阈值时, 渐近收敛到ud,误差系统渐近稳定;

误差系统在加入控制器后,其状态误差会在有限时间内逐渐趋于零,也就说明,发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统在有限时间内达到了同步。

9.如权利要求1所述的发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制方法,其特征是,同步后的发送端与接收端开始执行保密通信;具体包括:发送端的Lorenz混沌系统利用混沌信号掩盖有用信息,对明文进行加密得到密文,并将加密后的密文发送给接收端的Lorenz混沌系统;

接收端的Lorenz混沌系统接收所述密文,对所述密文进行解密处理,并将解密处理后的结果输出,同时接收新的明文,并对新的明文进行加密处理得到新的密文,并将新的密文发送给发送端的Lorenz混沌系统;

如此循环往复,实现发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统之间的保密通信。

10.发送端与接收端混沌系统保密通信同步控制装置,其特征是,包括:发送端和接收端,

发送端与接收端先执行同步后,再开始执行保密通信;

其中,同步的具体过程包括:

构建发送端的Lorenz混沌系统的数学模型;设定发送端的Lorenz混沌系统的系统初始值;

根据发送端的Lorenz混沌系统的数学模型,构建接收端的Lorenz混沌系统的数学模型;设定接收端的Lorenz混沌系统的系统初始值;

根据发送端的Lorenz混沌系统的数学模型和接收端的Lorenz混沌系统的数学模型,定义发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差;

根据发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步误差,得到误差系统;

构建控制器;基于控制器对误差系统进行控制,实现发送端的Lorenz混沌系统与接收端的Lorenz混沌系统的同步。