[发明专利]一种基于分数阶四翼混沌系统的保密通信方法及模拟电路

摘要

本发明涉及一种基于分数阶四翼混沌系统的保密通信方法及模拟电路，其技术特点是包括如下步骤：步骤1、建立0.9阶分数阶四翼混沌系统；步骤2、以上述0.9阶分数阶四翼混沌系统为驱动系统，基于驱动‑响应同步方法得到响应系统；步骤3、以0.9阶分数阶同步模块电路为基础，以所述驱动系统的状态变量作为驱动信号，以函数信号发生器产生的正弦信号为原始信号，将驱动信号加载到原始信号中生成合成信号，进行模拟信号传输；然后用所述响应系统中的状态变量作为解密信号，对传输过来的合成信号进行解密，得到还原信号。本发明的分数阶四翼混沌系统具有比双翼吸引子的混沌系统更为复杂的动力学特性，通信保密性强。

主权项

1.一种基于分数阶四翼混沌系统的保密通信方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、建立如下0.9阶分数阶四翼混沌系统：其中，系统参数a＝14,b＝43,c＝‑1,d＝16,e＝4；步骤2、以上述0.9阶分数阶四翼混沌系统为驱动系统，基于驱动‑响应同步方法得到如下响应系统：其中，系统参数a＝14,b＝43,c＝‑1,d＝16,e＝4；步骤3、以0.9阶分数阶同步模块电路为基础，以所述驱动系统的状态变量作为驱动信号，以函数信号发生器产生的正弦信号为原始信号，将驱动信号加载到原始信号中生成合成信号，进行模拟信号传输；然后用所述响应系统中的状态变量作为解密信号，对传输过来的合成信号进行解密，得到还原信号；所述基于分数阶四翼混沌系统的保密通信方法所构建的模拟电路，包括3个模拟乘法器、12个模拟放大器、6个0.9阶分数阶模块电路和函数信号发生器，其中：模拟放大器A1的负极通过电阻R1接模拟放大器A4的输出端，通过电阻R2接模拟放大器A1的输出端；模拟放大器A1的正极接地；模拟放大器A1的输出端通过电阻R2与模拟放大器A1的负极相连接，通过电阻R4分别与第一0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A3的负极相连接，通过电阻R9分别与第二0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A4的负极相连接，通过电阻R21分别与第五0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A9的负极相连接；模拟放大器A2的负极通过电阻R5与第三模拟乘法器的输出端相连接，通过电阻R6与模拟放大器A2的输出端相连接；模拟放大器A2的正极接地；模拟放大器A2的输出端通过电阻R6与模拟放大器A2的负极相连接，通过电阻R7分别与第一0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A3的负极相连接，通过电阻R18分别与第四0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A8的负极相连接；模拟放大器A3的负极与第一0.9阶分数阶模块电路的LA引脚相连接，通过电阻R3与模拟放大器A3的输出端相连接，通过电阻R4与模拟放大器A1的输出端相连接，通过电阻R7与模拟放大器A2的输出端相连接；模拟放大器A3的正极接地；模拟放大器A3的输出端与第一0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接，与第一模拟乘法器的引脚1相连接，与第二模拟乘法器的引脚1相连接，通过电阻R3分别与第一0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A3的负极相连接，通过电阻R8分别与第二0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A4的负极相连接；模拟放大器A4的负极与第二0.9阶分数阶模块电路的LA引脚相连接，通过电阻R8与模拟放大器A3的输出端相连接，通过电阻R9与模拟放大器A1的输出端相连接，通过电阻R10与第二模拟乘法器的输出端相连接；模拟放大器A4的正极接地；模拟放大器A4的输出端与第二0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接，与第一模拟乘法器的引脚2相连接，与第三模拟乘法器的引脚1相连接，通过电阻R1与模拟放大器A1的负极相连接；模拟放大器A5的负极通过电阻R11与第一模拟乘法器的输出端相连接，通过电阻R12与模拟放大器A5的输出端相连接；模拟放大器A5的正极接地；模拟放大器A5的输出端通过电阻R12与模拟放大器A5的负极相连接，通过电阻R14分别与第三0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A6的负极相连接，通过电阻R24分别与第六0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A10的负极相连接；模拟放大器A6的负极与第三0.9阶分数阶模块电路的LA引脚相连接，通过电阻R13与模拟放大器A6的输出端相连接，通过电阻R14与模拟放大器A5的输出端相连接；模拟放大器A6的正极接地；模拟放大器A6的输出端与第三0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接，与第二模拟乘法器2的引脚2相连接，与第三模拟乘法器的引脚2相连接，通过电阻R13分别与第三0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A6的负极相连接，通过电阻R25与模拟放大器A11的负极相连接；模拟放大器A7的负极通过电阻R15与模拟放大器A9的输出端相连接，通过电阻R16与模拟放大器A7的输出端相连接；模拟放大器A7的正极接地；模拟放大器A7的输出端通过电阻R16与模拟放大器A7的负极相连接，通过电阻R19分别与第四0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A8的负极相连接；模拟放大器A8的负极与第四0.9阶分数阶模块电路的LA引脚相连接，通过电阻R17与模拟放大器A8的输出端相连接，通过电阻R18与模拟放大器A2的输出端相连接，通过电阻R19与模拟放大器A7的输出端相连接；模拟放大器A8的正极接地；模拟放大器A8的输出端与第四0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接，通过电阻R17分别与第四0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A8的负极相连接，通过电阻R20分别与第五0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A9的负极相连接；模拟放大器A9的负极与第五0.9阶分数阶模块电路的LA引脚相连接，通过电阻R20与模拟放大器A8的输出端相连接，通过电阻R21与模拟放大器A1的输出端相连接，通过电阻R22与第二模拟乘法器的输出端相连接；模拟放大器A9的正极接地；模拟放大器A9的输出端与第五0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接，通过电阻R15与模拟放大器A7的负极相连接；模拟放大器A10的负极与第六0.9阶分数阶模块电路的LA引脚相连接，通过电阻R23与模拟放大器A10的输出端相连接，通过电阻R24与模拟放大器A5的输出端相连接；模拟放大器A10的正极接地；模拟放大器A10的输出端与第六0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接，通过电阻R23分别与第六0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A10的负极相连接，通过电阻R28与模拟放大器A12的负极相连接；模拟放大器A11的负极通过电阻R25与模拟放大器A6的输出端相连接，通过电阻R26与函数信号发生器相连接，通过电阻R27与模拟放大器A11的输出端相连接；模拟放大器A11的正极接地；模拟放大器A11的输出端通过电阻R27与模拟放大器A12的负极相连接，通过电阻R29与模拟放大器A12的负极相连接；模拟放大器A12的负极通过电阻R28与模拟放大器A10的输出端相连接，通过电阻R29与模拟放大器A11的输出端相连接，通过电阻R30与模拟放大器A12的输出端相连接；模拟放大器A12的正极接地；模拟放大器A12的输出端通过电阻R30与模拟放大器A12的负极相连接；第一模拟乘法器的引脚1与模拟放大器A3的输出端相连接；第一模拟乘法器的引脚2与模拟放大器A4的输出端相连接；第一模拟乘法器的输出端通过电阻R11与模拟放大器A5的负极相连接；第二模拟乘法器的引脚1与模拟放大器A3的输出端相连接；第二模拟乘法器的引脚2与模拟放大器A6的输出端相连接；第二模拟乘法器的输出端通过电阻R10分别与第二0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A4的负极相连接，通过电阻R22分别与第五0.9阶分数阶模块电路的LA引脚和模拟放大器A9的负极相连接；第三模拟乘法器的引脚1与模拟放大器A4的输出端相连接；第三模拟乘法器的引脚2与模拟放大器A6的输出端相连接；第三模拟乘法器的输出端通过电阻R5与模拟放大器A2的负极相连接；所述0.9阶分数阶模块电路由3个电阻和3个电容构成，该0.9阶分数阶模块电路的LA引脚分别与电阻Ra和第一电容C1的一端相连接，所述电阻Ra的另一端分别与电阻Rb和第二电容C2的一端相连接，该电阻Rb和第二电容C2的另一端与所述0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接；该第一电容C1的另一端分别与电阻Rc和第三电容C3的一端相连接，该电阻Rc和第三电容C3的另一端与所述0.9阶分数阶模块电路的LB引脚相连接。