憶阻器在混沌及語(yǔ)音保密通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、在當(dāng)前快速發(fā)展的信息時(shí)代中，語(yǔ)音通信成為人們遠(yuǎn)距離交流最為常用和快捷的方式，但隨之而來(lái)的通信安全問(wèn)題已成為一個(gè)人們面臨的巨大挑戰(zhàn)。混沌系統(tǒng)具有初始值敏感和不可預(yù)測(cè)等特點(diǎn)，可作為新型密碼應(yīng)用于信息加密之中。憶阻器是一種新型電路元件，在非線性電路、非易失性存儲(chǔ)器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域有著重要的潛在應(yīng)用。本文面對(duì)憶阻器尚未商用化的現(xiàn)實(shí)，探索憶阻器模型及其在非線性混沌電路中的應(yīng)用，并將憶阻器混沌作為一種新型偽隨機(jī)序列而應(yīng)用于語(yǔ)音保密通信之中。

2、r>　　本文主要工作內(nèi)容如下：
　　(1)憶阻器模型及憶阻器混沌研究。對(duì) TiO2憶阻器的理論模型進(jìn)行分析，基于其荷控?cái)?shù)學(xué)模型建立了其無(wú)源和有源的磁控?cái)?shù)學(xué)模型；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了憶阻器的雙口電路模型，對(duì)其電路模型的伏安特性進(jìn)行了理論分析，仿真實(shí)驗(yàn)表明電路模型與數(shù)學(xué)模型的伏安特性相一致。基于磁控憶阻器模型設(shè)計(jì)了一種憶阻器混沌電路，對(duì)其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。此外，為了設(shè)計(jì)性能良好的偽隨機(jī)序列，還設(shè)計(jì)了一個(gè)含有指數(shù)項(xiàng)的連續(xù)混沌系統(tǒng)，仿真和理論分析說(shuō)

3、明其具有更復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性。
　　(2)混沌偽隨機(jī)序列生成研究。分別利用閾值判決法以及直接抽取法對(duì)憶阻器混沌和新冪指數(shù)混沌系統(tǒng)離散化數(shù)字化處理，獲取混沌序列，序列的 NIST檢測(cè)結(jié)果表明，構(gòu)建的憶阻器混沌與新的冪指數(shù)混沌系統(tǒng)能夠產(chǎn)生性能優(yōu)良的混沌序列，拓展了密鑰空間，更適合作為混沌流密碼以及混沌DES混合算法的初始密鑰序列。
　　(3)基于憶阻器混沌的語(yǔ)音保密通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于混沌加密的無(wú)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)。在本文

4、的設(shè)計(jì)中，將混沌偽隨機(jī)序列和DES加密算法結(jié)合起來(lái)，以混沌序列作為DES加密算法的基密鑰，對(duì)基于Wifi的互聯(lián)網(wǎng)語(yǔ)音通信進(jìn)行加密。在嵌入式平臺(tái)上，通過(guò)主程序模塊、音頻采集與播放模塊、音頻編解碼模塊、加解密模塊、通信模塊實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的保密傳輸與通話。主程序模塊進(jìn)行參數(shù)處理以及網(wǎng)絡(luò)初始化，音頻設(shè)備初始化，采用多線程編程，分別進(jìn)行音頻采集、語(yǔ)音編碼、加密、發(fā)送，以及接收、解密、解碼、放音。最終在計(jì)算機(jī)終端和嵌入式終端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通話，廣播通話，組播