专利名称：双线混沌保密通讯系统的制作方法
技术领域：
本发明属于通讯，特别是用双线或双个传输信号进行混沌保密通讯。
自从九十年代初发现混沌电路有控制同步的特性以来，用混沌进行保密通讯成为混沌在实际中应用的一个重要方向，而受到人们的重视。现有的混沌保密通讯一般用单线或单个传输信号的方法来进行。单线或单个信号传输，工程上较方便，但在单线传输中，每个信号中既有混沌信号又有信息信号。用它来控制接收电路，使接收电路和发射电路同步，即产生相同的混沌信号。这就要求信息信号远小于混沌信号。由于电路中不可避免地存在着噪声，在传输过程中会遇到各种干扰。这种噪声和干扰就可能和信息信号有相近的强度。为此就要求系统有极高的信噪比，增加了工程上实现的难度。见图1。
本发明的目的是提出一种通讯保真度高，对系统信噪比要求低的双线混沌保密通讯系统。
本发明的主要特点是由发射机1发射的混沌信号与信息信号5在加法器3中调制后发射出去，同时发射机的另一路向混沌接收机2发出混沌信号，接收机2收到混沌信号后与调制信号在减发器4中相减，得到输出的信息信号。
本发明用混沌信号控制接收电路，可以达到极高的同步精度。信息信号可以大到和混沌信号同一数量级，大大降低了对系统信噪比的要求，提高了混沌通讯的保真度。
图1是单线传输的混沌保密通讯系统图2是双线传输的混沌保密通讯系统图中1是发射机、2是接收机、3是加法器、4是减法器、5是信息信号源、6是信息信号输出图3是双线传输的混沌保密通讯系统的电原理4是信号图下面结合附图详述本发明。
由附图2知，我们使用二个变型蔡氏电路作为发射机和接收机，发射机和接收机通过一个运算放大器组成的隔离器和电阻Rc实现从发射机到接收机的单向耦合，作为发射机和接收机的两个变型蔡氏电路的元件是完全相同的(我们并没有刻意追求它们的一致性，所谓相同只是元件标值上的相同，实测可差±1～10％)。作为一个例子，当发射机的R3(2)＝130.8Ω时，它产生单周期相图，这时只要耦合电阻Rc小于临界值3.4Ω，不论接收机的R3(1)为何值(从0到∞)，接收机产生和发射机完全相同的相图，当然在R3(1)＝R3(2)时同步精度最高。在R3(1)从0变到∞时，接收机产生的相图可从固定点经倍周期到混沌再到外围周期吸引子的各种状态中。由此可见变型蔡氏电路是很容易实现混沌的控制和同步的。又这种控制和同步可双向进行，即发射机为周期态，接收机为周期态或混沌态时，由于混沌控制接收机都同步到发射机的周期态。反之，发射机为混沌态，接收机为周期态或混沌态时，因混沌控制接收机都同步到发射机的混沌态。
由于混沌具有控制和同步特性，使利用混沌信号进行保密通讯成为可能。我们基于上述的变型蔡氏电路的混沌控制和同步特性给出一个实例，其线路图如图3所示(当开关S1和S2都接通时)。输入信号为矩形波或收音机的输出。这个输入信号先和发射机的混沌信号相加(调制)，这个经调制的信号和发射机的混沌信号都送到接收机，由于混沌的控制和同步，接收机产生和发射机完全相同的混沌信号。于是将调制信号和接收机的混沌信号相减(解调)后就使原输入信号得到恢复。以矩形波为例，输入信号，发射机混沌信号，经调制的信号及恢复信号如图4的a-e所示。以收音机信号为例，我们可以将收音机调谐在任一电台，不论是音乐或语言都能从接收机端的喇叭清晰地听到，而在传输过程中只能截获经调制的信号，听到的是一片噪声。
权利要求
1.双线混沌保密通讯系统，包括发射机1产生混沌信号，该混沌信号与信息信号在加法器3中调制后发射出去，其特征是发射机1同时通过耦合线向混沌信号接收机2发出混沌信号，接收机2收到混沌信号后与调制信号在减法器4中相减，得到输出的信息信号。
2.按权利要求1所述的双线混沌保密通讯系统，其特征是所说的发射机和接收机是蔡氏电路。
3.按权利要求2所述的双线混沌保密通讯系统，其特征是所说的蔡氏电路是变型蔡氏电路。
4.按权利要求1所述的双线混沌保密通讯系统，其特征是发射机与接收机之间有一耦合装置。
5.按权利要求4所述的双线混沌保密通讯系统，其特征是所说的耦合装置由运算放大器和电阻Rc构成。
全文摘要
双线混沌保密通讯系统,包括发射机1产生混沌信号,该混沌信号与信息信号在加法器3中调制后发射出去,发射机1同时通过耦合线向混沌信号接收机2发出混沌信号,接收机2收到混沌信号后与调制信号在减法器4中相减,得到输出的信息信号。本发明用混沌信号控制接收电路,可以达到极高的同步精度。信息信号可以大到和混沌信号同一数量级,大大降低了对系统信噪比的要求,提高了混沌通讯的保真度。
文档编号H04L27/00GK1199966SQ97112069
公开日1998年11月25日 申请日期1997年5月16日 优先权日1997年5月16日
发明者尹元昭 申请人:中国科学院电子学研究所