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《基于超混沌掩蓋法實(shí)現(xiàn)音頻加密實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、基于超混沌掩蓋法實(shí)現(xiàn)保密通信實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解保密通信的重要性；2.掌握掩蓋法實(shí)現(xiàn)信號(hào)保密的基本原理；3.掌握高階超混沌信號(hào)產(chǎn)生原理；4.學(xué)習(xí)用數(shù)值積分方法，計(jì)算狀態(tài)方程的數(shù)值解；二、實(shí)驗(yàn)原理（1）混沌序列信號(hào)產(chǎn)生原理掩蓋法實(shí)現(xiàn)信號(hào)保密原理就是將傳輸信號(hào)與偽隨機(jī)信號(hào)相迭加，受到放將接受到的加密信號(hào)去除偽隨機(jī)信號(hào)可恢復(fù)出原始信號(hào)，在通信過(guò)程需要保持信號(hào)同步，而偽隨機(jī)信號(hào)采用高階超混沌發(fā)生器產(chǎn)生并經(jīng)過(guò)非線性轉(zhuǎn)化獲得。超混沌數(shù)學(xué)模型采用4階Matsumoto-Chua-kobayashi模型：（2.1）其中為分段線性函數(shù)（
2、2.2）有四個(gè)輸出變量可供選擇。非線性變換采用函數(shù)如下：（2.3）其中、取整數(shù)，為非線性變換參數(shù)也是本加密方法的密鑰，、為超混沌電路的任意兩個(gè)輸出變量。經(jīng)過(guò)非線性變換后的作為混沌掩蓋載波，不同于任何一個(gè)超混沌電路的輸出信號(hào)，而是它們的非線性變換，兩個(gè)非線性信號(hào)經(jīng)過(guò)非線性變換后，產(chǎn)生了新的頻率成分，顯然信號(hào)復(fù)雜度更高了。（2）龍格—庫(kù)塔法算法原理設(shè)一階微分方程的初值問(wèn)題，（2.4）的解為。如果是等距節(jié)點(diǎn)，記步長(zhǎng)用個(gè)值的Runge-Kutta方法，稱為級(jí)Runge-Kutta方法。一般顯式級(jí)Runge-Kutta方法為（2.5
3、）其中（2.6）（2.7）（2.6）和（2.7）式中的均為獨(dú)立常數(shù)。若取（2.8）而且的不全零,對(duì)應(yīng)的Runge-Kutta方法是隱式X級(jí)Runge-Kutta方法。在顯式Runge-Kutta方法中，可依須序計(jì)算出來(lái)；而在隱式方法中要用解方程組（2.8）來(lái)得到。級(jí)Runge-Kutta方法稱為是階的，若把展開(kāi)成的級(jí)數(shù)形式。（2.9）成立。Runge-Kutta方法中的常數(shù)用下述原則來(lái)確定，使其階達(dá)到最高。一般選擇是達(dá)到最高。具體來(lái)說(shuō)，選擇使其階達(dá)到最高。一般選擇是使達(dá)到最高。具體來(lái)說(shuō)，選擇使（2.10）常用低階Runge
4、-Kutta方法一級(jí)顯式Runge-Kutta方法為時(shí)為一階方法，就是顯式Runge-Kutta方法。一級(jí)顯式Runge-Kutta方法是唯一的?？紤]二級(jí)顯式Runge-Kutta方法用等分別表示它們?cè)诘闹担?，與Taylor方法對(duì)照，要求（2.11）才為階方法。而在的系數(shù)中，偏導(dǎo)數(shù)出現(xiàn)的項(xiàng)數(shù)不一樣多，從而不可能存在三階的顯式二級(jí)Runge-Kutta方法。二級(jí)顯式Runge-Kutta最高是二階的，即。顯式二級(jí)二階Runge-Kutta方法不唯一，（2.11）中四個(gè)參數(shù)滿足三個(gè)方程，有無(wú)究多個(gè)解。若取對(duì)應(yīng)計(jì)算公式為這就是
5、預(yù)估－校正Euler方法。若取對(duì)應(yīng)公式為（2.12）方法（2.12）稱為中點(diǎn)方法。當(dāng)取時(shí)，得Heun二階方法：（2.13）在顯式三級(jí)Runge-Kutta方法中，待定參數(shù)共八個(gè)：。若是三階方法，它們應(yīng)滿足（2.14）（2.14）有解但解不唯一。不論如何選擇這八個(gè)參數(shù)，不可能使三級(jí)顯式Runge-Kutta方法成為四階方法。對(duì)于四級(jí)顯式Runge-Kutta方法，類似的推導(dǎo)可以建立四階方法。顯式四階四級(jí)Runge-Kutta方法不唯一，一個(gè)重要的代表是經(jīng)典Runge-Kutta方法：（2.15）三、實(shí)驗(yàn)步驟1．構(gòu)造有限長(zhǎng)度的
6、語(yǔ)音信號(hào)序列y(n)；2．通過(guò)4階Matsumoto-Chua-kobayashi模型產(chǎn)生超混沌序列vn；3．將超混沌序列掩蓋信號(hào)序列并獲得加密信號(hào)序列，然后通過(guò)信道傳輸出去；4．接受方受到信號(hào)后采用超混沌信號(hào)序列去掩蓋獲得原信號(hào)序列；5．將實(shí)現(xiàn)方案采用Matlab語(yǔ)言編程并仿真正確；四、程序代碼1、主函數(shù)clc;clear;[y,fs,bits]=wavread('C:UsersLilong\噠哩噠哩噠.wav');%讀取音頻文件vn=vn();%調(diào)用混沌序列函數(shù)L=length(vn);%取混沌序列長(zhǎng)度noise
7、=0.05*rand(L,2);%噪聲信號(hào)y1=zeros(L,1);y2=zeros(L,1);y1=y(1:L,1)+noise(1:L,1);%取音頻信號(hào)第一列sound(y1,fs);%播放含噪聲的音頻文件y2=y(1:L,2)+noise(1:L,2);%取音頻信號(hào)第二列Y1=mod(round((y1-min(y1))/(max(y1)-min(y1))*255*255),256);%對(duì)音頻序列取整Y2=mod(round((y2-min(y2))/(max(y2)-min(y2))*255*255),256)
8、;Z1=bitxor(Y1,vn(1:L)');%音頻序列和混沌序列相異或Z2=bitxor(Y2,vn(1:L)');Y11=Z1/255;Y22=Z2/255;y3=zeros(L,2);y3(1:L,1)=Y11;y3(1:L,2)=Y22;sound(y3,fs);%播放加密后的音頻文件2、加密
