專利名稱：雙線混沌保密通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通訊，特別是用雙線或雙個傳輸信號進行混沌保密通訊。
自從九十年代初發(fā)現(xiàn)混沌電路有控制同步的特性以來，用混沌進行保密通訊成為混沌在實際中應(yīng)用的一個重要方向，而受到人們的重視?，F(xiàn)有的混沌保密通訊一般用單線或單個傳輸信號的方法來進行。單線或單個信號傳輸，工程上較方便，但在單線傳輸中，每個信號中既有混沌信號又有信息信號。用它來控制接收電路，使接收電路和發(fā)射電路同步，即產(chǎn)生相同的混沌信號。這就要求信息信號遠小于混沌信號。由于電路中不可避免地存在著噪聲，在傳輸過程中會遇到各種干擾。這種噪聲和干擾就可能和信息信號有相近的強度。為此就要求系統(tǒng)有極高的信噪比，增加了工程上實現(xiàn)的難度。見圖1。
本發(fā)明的目的是提出一種通訊保真度高，對系統(tǒng)信噪比要求低的雙線混沌保密通訊系統(tǒng)。
本發(fā)明的主要特點是由發(fā)射機1發(fā)射的混沌信號與信息信號5在加法器3中調(diào)制后發(fā)射出去，同時發(fā)射機的另一路向混沌接收機2發(fā)出混沌信號，接收機2收到混沌信號后與調(diào)制信號在減發(fā)器4中相減，得到輸出的信息信號。
本發(fā)明用混沌信號控制接收電路，可以達到極高的同步精度。信息信號可以大到和混沌信號同一數(shù)量級，大大降低了對系統(tǒng)信噪比的要求，提高了混沌通訊的保真度。


圖1是單線傳輸?shù)幕煦绫Ｃ芡ㄓ嵪到y(tǒng)圖2是雙線傳輸?shù)幕煦绫Ｃ芡ㄓ嵪到y(tǒng)圖中1是發(fā)射機、2是接收機、3是加法器、4是減法器、5是信息信號源、6是信息信號輸出圖3是雙線傳輸?shù)幕煦绫Ｃ芡ㄓ嵪到y(tǒng)的電原理4是信號圖下面結(jié)合附圖詳述本發(fā)明。
由附圖2知，我們使用二個變型蔡氏電路作為發(fā)射機和接收機，發(fā)射機和接收機通過一個運算放大器組成的隔離器和電阻Rc實現(xiàn)從發(fā)射機到接收機的單向耦合，作為發(fā)射機和接收機的兩個變型蔡氏電路的元件是完全相同的(我們并沒有刻意追求它們的一致性，所謂相同只是元件標(biāo)值上的相同，實測可差±1～10％)。作為一個例子，當(dāng)發(fā)射機的R3(2)＝130.8Ω時，它產(chǎn)生單周期相圖，這時只要耦合電阻Rc小于臨界值3.4Ω，不論接收機的R3(1)為何值(從0到∞)，接收機產(chǎn)生和發(fā)射機完全相同的相圖，當(dāng)然在R3(1)＝R3(2)時同步精度最高。在R3(1)從0變到∞時，接收機產(chǎn)生的相圖可從固定點經(jīng)倍周期到混沌再到外圍周期吸引子的各種狀態(tài)中。由此可見變型蔡氏電路是很容易實現(xiàn)混沌的控制和同步的。又這種控制和同步可雙向進行，即發(fā)射機為周期態(tài)，接收機為周期態(tài)或混沌態(tài)時，由于混沌控制接收機都同步到發(fā)射機的周期態(tài)。反之，發(fā)射機為混沌態(tài)，接收機為周期態(tài)或混沌態(tài)時，因混沌控制接收機都同步到發(fā)射機的混沌態(tài)。
由于混沌具有控制和同步特性，使利用混沌信號進行保密通訊成為可能。我們基于上述的變型蔡氏電路的混沌控制和同步特性給出一個實例，其線路圖如圖3所示(當(dāng)開關(guān)S1和S2都接通時)。輸入信號為矩形波或收音機的輸出。這個輸入信號先和發(fā)射機的混沌信號相加(調(diào)制)，這個經(jīng)調(diào)制的信號和發(fā)射機的混沌信號都送到接收機，由于混沌的控制和同步，接收機產(chǎn)生和發(fā)射機完全相同的混沌信號。于是將調(diào)制信號和接收機的混沌信號相減(解調(diào))后就使原輸入信號得到恢復(fù)。以矩形波為例，輸入信號，發(fā)射機混沌信號，經(jīng)調(diào)制的信號及恢復(fù)信號如圖4的a-e所示。以收音機信號為例，我們可以將收音機調(diào)諧在任一電臺，不論是音樂或語言都能從接收機端的喇叭清晰地聽到，而在傳輸過程中只能截獲經(jīng)調(diào)制的信號，聽到的是一片噪聲。
權(quán)利要求
1.雙線混沌保密通訊系統(tǒng)，包括發(fā)射機1產(chǎn)生混沌信號，該混沌信號與信息信號在加法器3中調(diào)制后發(fā)射出去，其特征是發(fā)射機1同時通過耦合線向混沌信號接收機2發(fā)出混沌信號，接收機2收到混沌信號后與調(diào)制信號在減法器4中相減，得到輸出的信息信號。
2.按權(quán)利要求1所述的雙線混沌保密通訊系統(tǒng)，其特征是所說的發(fā)射機和接收機是蔡氏電路。
3.按權(quán)利要求2所述的雙線混沌保密通訊系統(tǒng)，其特征是所說的蔡氏電路是變型蔡氏電路。
4.按權(quán)利要求1所述的雙線混沌保密通訊系統(tǒng)，其特征是發(fā)射機與接收機之間有一耦合裝置。
5.按權(quán)利要求4所述的雙線混沌保密通訊系統(tǒng)，其特征是所說的耦合裝置由運算放大器和電阻Rc構(gòu)成。
全文摘要
雙線混沌保密通訊系統(tǒng),包括發(fā)射機1產(chǎn)生混沌信號,該混沌信號與信息信號在加法器3中調(diào)制后發(fā)射出去,發(fā)射機1同時通過耦合線向混沌信號接收機2發(fā)出混沌信號,接收機2收到混沌信號后與調(diào)制信號在減法器4中相減,得到輸出的信息信號。本發(fā)明用混沌信號控制接收電路,可以達到極高的同步精度。信息信號可以大到和混沌信號同一數(shù)量級,大大降低了對系統(tǒng)信噪比的要求,提高了混沌通訊的保真度。
文檔編號H04L27/00GK1199966SQ97112069
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月16日
發(fā)明者尹元昭 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所