[发明专利]一种混沌保密通信实验演示装置

说明书

技术领域

    本发明涉及教学实验演示装置，具体涉及一种混沌保密通信实验演示装置。

 

技术背景  

 混沌是指在确定性系统中出现的一种貌似规则的，类似随机的现象。混沌系统的电路实现是近年来非线性动力学的研究热点，由于混沌系统的复杂性，对于混沌系统的研究主要集中在实验阶段，只有极少的电路实现应用。因混沌其具有非周期、连续宽频带、类噪声和长期不可预测等特点，使其适用于保密通信领域，所以混沌研究中，很重要的方向是保密通信的混沌加密。利用混沌进行通信首先必须解决混沌系统的同步问题，到目前为止已经有多种同步方法被提出，混沌的同步水平将直接影响混沌通信系统的性能，所以对于混沌系统同步也将是混沌保密通信的重要研究课题。

    目前国内对于混沌的研究还处于起步阶段，电路的实现一般只处在实验的条件下，在教学条时多以仿真进行讲解，这样只能让学生对混沌现象有感官的了解，影响了教学效果。混沌保密通信一直是混沌研究的前沿课题，但因其复杂性，很少在教学中以实验的形式实现，这样就很难让学生对混沌保密通信有一个直观的理解。

 

发明内容

    为了解决上述问题，本发明提供了一种基于掩盖加密方式的混沌保密通信实验演示装置。提供可选的被加密信号与加密方式让学习者对混沌现象和混沌保密通信有直观而确切的理解，对于教学有积极的促进作用。

    为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种混沌保密通信实验演示装置，包括信号发生器、混沌电路Ⅰ、混沌电路Ⅱ、同步电路、加密电路、解密电路、示波器。

    所述信号发生器用于产生被加密信号。

    所述混沌电路Ⅰ、混沌电路Ⅱ用于产生混沌信号，用于加密。

    所述加密电路用于将被加密信号加密。

    所述解密电路用于将已加密信号解密。

    所述同步电路用于将混沌电路Ⅰ与混沌电路Ⅱ同步。

    所述示波器用以观察被加密原始信号与解密后的信号。

   本发明的第一优选方案为，所述信号发生器可产生方波信号、三角波信号或正弦波信号。

本发明的第二优选方案为，所述加密电路、解密电路为两种电路，加密、解密方式为可选。

本发明的第三优选方案为，所述的混沌电路Ⅰ、混沌电路Ⅱ为三阶蔡氏混沌电路。

本发明的第四优选方案为，所述的信号发生器可产生方波、正弦波、三角波的三种波形。

本发明的第五优选方案为，所述的加密、解密电路，当加密电路为加法电路时解密电路为减法电路、加密电路为减法电路时解密电路为加法电路的两种可选的掩盖加密方式。

本发明的第六优选方案为，所述的同步电路采用耦合同步控制电路。

    本发明的技术构思是：通过信号发生器产生被加密信号，混沌电路Ⅰ产生混沌信号，混沌信号利用采用掩盖加密方式将被加密信号加密。同步电路将混沌电路Ⅰ与混沌电路Ⅱ进行同步，保证系统的稳定工作。解密电路利用混沌电路Ⅱ产生的混沌信号将原始信号发生器信号从加密信号中提取出来，实现解密。利用示波器观察初始信号发生器信号，加密后的信号或者解密后的信号，这样就可以直观的了解混沌保密通信的大体过程。

    本发明的技术要点：混沌电路的电路实现，混沌电路的同步，加密电路与解密电路的精密设计。

    下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

 

附图说明

 

    图1为本本实施例整体框图。

    图2为本实施例信号发生器整体框图。

    图3为本实施例混沌电路Ⅰ采用的蔡氏混沌电路。

    图4为本实施例混沌电路Ⅱ采用的蔡氏混沌电路。

    图5为本实施例同步电路。

    图6为本实施例加密或解密电路使用的加法器。

    图7为本实施例加密或解密电路使用的减法器。

 

具体实施方式

    参照图1所示，混沌保密通信实验演示装置，由信号发生器、混沌电路Ⅰ、混沌电路Ⅱ、同步电路、加密电路、解密电路、示波器组成。