混沌通信实验报告范文
混沌实验报告
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混沌实验报告一、实验目的1.了解保密通信的重要性;2.掌握掩盖法实现信号保密的基本原理;3.掌握高阶超混沌信号产生原理;4.掌握DSP或FPGA上具体实现方法。
二、实验原理掩盖法实现信号保密原理就是将传输信号与伪随机信号相迭加,受到放将接受到的加密信号去除伪随机信号可恢复出原始信号,在通信过程需要保持信号同步,而伪随机信号采用高阶超混沌发生器产生并经过非线性转化获得。
超混沌数学模型采用4阶Matsumoto-Chua-kobayashi模型:1010xx210.70x30004001.5x0x11x002g(x1,x3)0x3100x40其中g()为分段线性函数0.23(x1x31)x1x31g(x1,x3)0.2(x1x3)1x1x310.23(xx1)xx11313有四个输出变量可供选择。
非线性变换采用函数如下:en(t)g(z1,z2)k1z1k2z2其中k1、k2取整数,为非线性变换参数也是本加密方法的密钥,z1、z2为超混沌电路的任意两个输出变量。
经过非线性变换后的en(t)作为混沌掩盖载波,不同于任何一个超混沌电路的输出信号xi,i1,2,3,4,而是它们的非线性变换,两个非线性信号经过非线性变换后,产生了新的频率成分,显然信号复杂度更高了。
三、实验步骤1.构造有限长度的信号序列(如语音信号),或由图像转化所整数型信号序列;2.通过4阶Matsumoto-Chua-kobayashi模型产生超混沌序列;3.将超混沌序列掩盖信号序列并获得加密信号序列,然后通过信道传输出去;4.接受方受到信号后采用超混沌信号序列去掩盖获得原信号序列;5.将实现方案采用Matlab或C语言编程并仿真正确;6.在瑞泰DSP开发箱或周立功EDA开发箱进行实际测试。
四、实验结果及分析分析实验结果并提出如何改进建议,并完成实验报告。
混沌通信实验报告范文
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混沌通信实验报告范文1. 实验目的本实验旨在了解混沌通信的原理、方法、特点和应用,并通过实际操作、调试和测量,掌握混沌信号的生成、混沌同步和混沌加密技术。
2. 实验原理2.1 混沌系统模型混沌系统是一种非线性、不可预测的动态系统,具有极强的复杂性和随机性。
混沌系统模型的一般形式为:dx/dt=f(x,y,z)dy/dt=g(x,y,z)dz/dt=h(x,y,z)其中f、g、h都是非线性函数,x、y、z是状态变量。
混沌系统模型的输出信号通常称为混沌信号或混沌波形。
2.2 混沌信号的特性混沌信号具有以下几个特点:(1) 非周期性:混沌信号的周期是不存在的,具有无限长的时间序列;(2) 随机性:混沌信号具有高度随机性和受初值条件影响的特点;(3) 宽带性:混沌信号的频谱范围非常宽广,中心频率不确定。
3. 实验内容3.1 混沌信号的生成本实验采用一种基于Mackey-Glass方程的混沌信号生成方法,其表达式为:dx/dt=β*y-x(t-τ)/(1+x(t-τ)^n)-γ*x(t)dy/dt=x(t)其中β、γ、n、τ为常数,x(t)为混沌信号,y(t)为反馈信号。
通过微分方程求解,可以得到混沌信号的时间序列。
3.2 混沌同步混沌同步是指通过某种方式将两个或多个混沌振荡器的状态变量保持同步,即两个或多个混沌振荡器的状态变量随时间的变化趋势相同。
本实验采用的方法是基于反馈控制的混沌同步技术,即利用混沌信号来控制另一个混沌振荡器的动态行为,从而实现同步。
3.3 混沌加密技术混沌加密是一种基于混沌同步原理的加密技术,其基本思想是利用混沌信号对原始数据进行加密。
本实验采用的加密方法是基于置乱-扰动的混沌加密技术,即先将原始数据按照某种规则进行置乱,再利用混沌信号进行扰动,从而实现加密。
4. 实验步骤4.1 硬件配置本实验采用的硬件配置如下:(1) 电脑:Intel Core i5 2.5GHz,内存8GB,硬盘1TB;(2) 数字示波器:Tektronix TDS2002C,带宽70MHz,最高采样率2GS/s;(3) 函数发生器:Rigol DG1022U,频率范围1μHz~25MHz,输出幅度1mVpp~10Vpp。
非线性电路混沌实验报告
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非线性电路混沌实验报告本实验旨在通过搭建非线性电路,观察其在一定条件下的混沌现象,并对实验结果进行分析和总结。
在此过程中,我们使用了一些基本的电子元件,如电阻、电容和电感等,通过合理的连接和控制参数,成功地观察到了混沌现象的产生。
首先,我们搭建了一个基本的非线性电路,其中包括了电源、电阻、电容和二极管等元件。
通过调节电路中的参数,我们观察到了电压和电流的非线性响应,这表明电路的行为不再遵循简单的线性关系。
接着,我们进一步调整电路参数,尤其是电容和电阻的数值,使电路处于临界状态,这时我们观察到了电路输出信号的混沌波形。
混沌波形表现出了随机性和不可预测性,这与传统的周期性信号有着明显的区别。
在观察混沌波形的过程中,我们发现了一些有趣的现象。
首先,混沌波形的频谱分布呈现出了宽带特性,这说明混沌信号包含了多个频率成分,这也是混沌信号难以预测的重要原因之一。
其次,混沌信号的自相关函数表现出了指数衰减的特性,这表明混沌信号的相关性极低,难以通过传统的方法进行分析和处理。
最后,我们还观察到了混沌信号的分形特性,即信号在不同时间尺度下呈现出相似的结构,这也是混沌信号独特的特征之一。
综合以上实验结果,我们可以得出以下结论,非线性电路在一定条件下会产生混沌现象,混沌信号具有随机性、不可预测性、宽带特性、自相关性低和分形特性等特点。
这些特点使得混沌信号在通信、加密、混沌电路设计等领域具有重要的应用前景。
同时,我们也需要注意到混沌信号的复杂性和不确定性,这对于混沌信号的分析和处理提出了挑战,需要进一步的研究和探索。
总之,本实验通过搭建非线性电路,成功地观察到了混沌现象,并对混沌信号的特性进行了初步的分析和讨论。
通过本次实验,我们对混沌现象有了更深入的理解,也为混沌信号的应用和研究提供了一定的参考和启发。
希望本实验能够对相关领域的研究和工程实践有所帮助。
感谢各位的参与和支持!非线性电路混沌实验小组。
日期,XXXX年XX月XX日。
混沌电路实验报告
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混沌电路实验报告混沌电路实验报告引言:混沌理论是一门非常有趣和重要的领域,它研究的是一种看似无序但实际上具有内在规律的系统行为。
混沌电路是应用混沌理论的一种实验装置,通过构建电路来模拟混沌现象的发生和演化。
本次实验旨在通过搭建混沌电路,观察和分析混沌现象,并探讨其在实际应用中的潜力。
实验步骤:1. 准备工作在开始实验之前,我们需要准备一些基本的器件和元件,包括电阻、电容、运算放大器等。
同时,还需要一块实验板和一台示波器,用于观测电路的输出信号。
2. 搭建电路根据实验指导书上的电路图,我们开始搭建混沌电路。
首先,将电阻和电容按照一定的连接方式连接起来,然后将运算放大器与电路连接。
在搭建过程中,我们需要仔细检查每个连接点,确保电路的正常工作。
3. 调试电路完成电路的搭建后,我们开始调试电路,使其能够产生混沌现象。
通过调整电阻和电容的数值,我们可以改变电路的参数,从而改变电路的行为。
在调试过程中,我们需要观察示波器上的波形,判断电路是否进入了混沌状态。
4. 观察混沌现象一旦电路进入混沌状态,我们可以开始观察混沌现象的特征。
混沌现象通常表现为信号的不规则变化,具有高度的复杂性和敏感性。
我们可以通过示波器上的波形来观察混沌现象的变化,并用数学工具对其进行分析和描述。
实验结果:经过一系列的实验和观察,我们成功地搭建了混沌电路,并观察到了混沌现象的发生和演化。
通过调整电路的参数,我们发现电路的行为可以从有序到混沌再到周期性,呈现出多样的动态行为。
讨论与分析:混沌电路的研究不仅仅是为了满足科学的好奇心,更是为了实际应用中的需要。
混沌现象具有高度的复杂性和随机性,可以用于密码学、通信和图像处理等领域。
例如,在密码学中,混沌现象可以用来生成随机数序列,增加密码系统的安全性。
在通信中,混沌现象可以用来抵御干扰和窃听,提高通信系统的稳定性和可靠性。
然而,混沌电路也存在一些挑战和问题。
首先,混沌现象的产生和演化非常复杂,需要精确调整电路的参数才能实现。
混沌原理实验报告
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混沌原理实验报告混沌原理实验报告引言:在科学研究中,混沌理论是一门富有挑战性和创新性的领域。
混沌现象的出现使得传统的线性系统理论面临巨大的挑战,而混沌原理的研究则为我们揭示了一种新的系统行为模式。
本实验旨在通过实际操作验证混沌原理,并探索混沌系统的特性和应用。
实验步骤:1. 实验材料准备本实验所需材料包括一台计算机、混沌产生器软件、示波器和数据采集设备。
2. 混沌产生器的设置将计算机连接到示波器和数据采集设备,并打开混沌产生器软件。
根据实验需要,选择合适的混沌产生算法和参数设置。
3. 数据采集与分析通过数据采集设备记录混沌产生器输出的波形,并将数据导入计算机进行进一步分析。
使用适当的数学工具和软件,绘制混沌波形的相图和频谱图,并计算混沌系统的Lyapunov指数。
实验结果与讨论:通过实验数据的分析,我们观察到了混沌系统的典型特征。
首先,混沌波形呈现出无规律的起伏和快速的变化,与传统的周期性波形有明显的区别。
其次,混沌系统的相图呈现出复杂的结构,存在着多个轨迹交织和分叉的现象。
最后,通过计算Lyapunov指数,我们发现混沌系统具有高度的灵敏性和不可预测性。
混沌系统的这些特性使得其在许多领域都具有广泛的应用价值。
在信息安全领域,混沌加密算法可以提供更高的保密性和抗干扰能力,用于保护敏感信息的传输和存储。
在通信系统中,混沌调制技术可以增强信号的传输容量和抗干扰性能,提高通信质量。
此外,混沌系统还可以应用于天气预测、金融市场分析和生物医学工程等领域,为我们提供更准确的预测和分析手段。
然而,混沌系统的复杂性也给其应用带来了一定的挑战。
混沌系统的参数选择和控制是一个关键问题,不恰当的参数设置可能导致系统失去混沌特性或者陷入混沌的不稳定状态。
此外,混沌系统的分析和建模也是一个复杂且困难的任务,需要借助于先进的数学工具和计算机技术。
结论:通过本次实验,我们验证了混沌原理的存在和特性,并进一步探索了混沌系统的应用价值。
学生混沌原理实验报告(3篇)
![学生混沌原理实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/513f9ca388eb172ded630b1c59eef8c75fbf952b.png)
第1篇一、实验目的1. 理解混沌现象的基本特征。
2. 掌握混沌系统的基本理论和方法。
3. 通过实验验证混沌现象的存在。
4. 培养学生的科学实验能力和分析问题能力。
二、实验原理混沌现象是自然界、人类社会和科学技术中普遍存在的一种复杂现象。
混沌系统具有以下基本特征:对初始条件的敏感依赖性、长期行为的不可预测性、分岔和混沌吸引子等。
本实验通过计算机模拟混沌现象,验证混沌系统的基本特征。
三、实验设备与材料1. 计算机2. 混沌原理实验软件3. 数据记录表格四、实验步骤1. 打开混沌原理实验软件,选择合适的混沌模型(如洛伦兹系统、双摆系统等)。
2. 设置初始参数,如初始速度、初始位置等。
3. 运行实验,观察混沌现象的表现。
4. 记录实验数据,包括时间、初始参数、混沌现象等。
5. 分析实验数据,验证混沌现象的基本特征。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示,混沌现象在洛伦兹系统中表现得尤为明显。
当系统参数达到一定范围时,系统表现出混沌行为,如分岔和混沌吸引子等。
2. 通过对实验数据的分析,得出以下结论:(1)混沌现象对初始条件具有敏感依赖性。
在实验中,当初始参数发生微小变化时,系统行为会发生显著变化,从而验证了混沌现象的敏感性。
(2)混沌现象具有长期行为的不可预测性。
在实验中,尽管系统参数保持不变,但随着时间的推移,系统行为逐渐变得复杂,最终进入混沌状态,验证了混沌现象的不可预测性。
(3)混沌现象存在分岔现象。
在实验中,当系统参数逐渐变化时,系统状态会经历从有序到混沌的过程,验证了混沌现象的分岔特性。
(4)混沌现象具有混沌吸引子。
在实验中,系统最终会收敛到一个稳定的混沌吸引子,验证了混沌现象的吸引子特性。
六、实验结论1. 混沌现象是自然界、人类社会和科学技术中普遍存在的一种复杂现象,具有对初始条件的敏感依赖性、长期行为的不可预测性、分岔和混沌吸引子等基本特征。
2. 通过实验验证了混沌现象的存在,有助于我们更好地理解混沌现象的本质。
混沌波形的实验报告(3篇)
![混沌波形的实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/f4d2aca70d22590102020740be1e650e53eacf67.png)
第1篇一、实验目的1. 理解混沌现象的基本概念和特性。
2. 掌握混沌波形的产生机制。
3. 通过实验观察和分析混沌波形的动力学行为。
4. 研究混沌波形在不同参数条件下的变化规律。
二、实验原理混沌现象是自然界和工程领域中普遍存在的一种非线性动力学现象。
它表现为系统在确定性条件下呈现出复杂的、不可预测的行为。
混沌波形的产生通常与非线性动力学方程有关,其中典型的混沌系统包括洛伦茨系统、蔡氏电路等。
本实验采用蔡氏电路作为混沌波形的产生模型。
蔡氏电路由三个非线性元件(电阻、电容和运算放大器)和一个线性元件(电阻)组成。
通过改变电路中的电阻和电容值,可以调节电路的参数,从而产生混沌波形。
三、实验仪器与设备1. 蔡氏电路实验板2. 数字示波器3. 函数信号发生器4. 万用表5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 搭建蔡氏电路:根据实验板上的电路图,将电阻、电容和运算放大器等元件按照电路图连接好。
2. 调节电路参数:使用万用表测量电路中各个元件的参数值,并记录下来。
3. 输入信号:使用函数信号发生器输出正弦波信号,作为蔡氏电路的输入信号。
4. 观察混沌波形:打开数字示波器,观察电路输出端的混沌波形。
调整电路参数,观察混沌波形的变化规律。
5. 数据采集:使用数据采集软件,记录混沌波形的时域和频域特性。
6. 分析结果:对采集到的数据进行处理和分析,研究混沌波形的动力学行为。
五、实验结果与分析1. 混沌波形的产生:当电路参数满足一定条件时,蔡氏电路可以产生混沌波形。
混沌波形具有以下特点:- 复杂性:混沌波形呈现出复杂的非线性结构,难以用简单的数学公式描述。
- 敏感性:混沌波形对初始条件和参数变化非常敏感,微小变化可能导致完全不同的波形。
- 自相似性:混沌波形具有自相似结构,局部结构类似于整体。
2. 混沌波形的参数调节:通过调节电路参数,可以改变混沌波形的特性。
例如,改变电容值可以改变混沌波形的周期和频率;改变电阻值可以改变混沌波形的幅度和形状。
非线性电路与混沌实验报告
![非线性电路与混沌实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9baa819177eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12c8.png)
非线性电路与混沌实验报告非线性电路与混沌实验报告引言非线性电路与混沌是现代电子学与控制理论中的重要研究领域。
混沌现象的出现使得我们对于系统的行为有了更深入的理解,并且在通信、密码学、图像处理等领域中有着广泛的应用。
本文将介绍我们进行的非线性电路与混沌实验,并对实验结果进行分析和讨论。
实验背景非线性电路是指电流和电压之间的关系不遵循线性规律的电路。
而混沌是指一种看似无序的、无法预测的动态行为。
非线性电路中的混沌现象是由于系统的非线性特性导致的,通过合适的电路设计和参数调节,可以实现混沌现象的产生和控制。
实验目的本实验的目的是通过设计和搭建非线性电路,观察和分析混沌现象的产生和特性。
我们希望通过实验验证混沌现象的存在,并进一步了解混沌现象对于系统的影响和应用。
实验装置我们使用了一块实验板和一些基本的电子元器件,如电阻、电容和二极管等。
通过搭建电路并连接到示波器,我们可以观察到电路的输出波形,并进一步分析和研究电路的行为。
实验过程我们首先设计了一个基于二极管的非线性电路。
通过合理选择电阻和电容的数值,我们成功地实现了混沌现象的产生。
接下来,我们调节了电路的参数,观察到了混沌现象的不同特性。
我们记录了电路输出的波形,并进行了数据分析和处理。
实验结果实验结果表明,我们所设计的非线性电路确实产生了混沌现象。
通过观察示波器上的波形,我们可以看到波形呈现出复杂的、无规律的变化。
通过进一步的分析,我们发现电路的输出呈现出分形特性,即具有自相似的结构。
这一结果与混沌现象的特性相吻合。
讨论与分析通过实验,我们进一步了解了非线性电路与混沌现象之间的关系。
非线性电路的设计和参数调节对于混沌现象的产生和控制起着重要的作用。
混沌现象的存在使得系统的行为变得复杂且难以预测,这对于某些应用来说可能是不利的,但在其他领域中却可以发挥重要作用。
例如,在密码学中,混沌信号可以用于加密和解密,提高信息的安全性。
结论通过本次实验,我们成功地设计和搭建了一个非线性电路,并观察到了混沌现象的产生和特性。
混沌信号实验报告模板
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一、实验目的1. 理解混沌现象的基本概念及其在信号处理中的应用。
2. 掌握混沌信号的生成方法。
3. 学习利用混沌信号进行信息加密和解密。
4. 分析混沌信号的特性,包括分岔、李雅普诺夫指数等。
二、实验原理1. 混沌现象概述:混沌是确定性系统中出现的一种复杂动态行为,其特点是系统演化过程中的长期行为对初始条件的敏感依赖性。
2. 混沌信号生成:常用的混沌信号生成方法包括Logistic映射、Chua电路等。
3. 混沌信号加密和解密:利用混沌信号的非线性特性,可以实现信息的加密和解密。
三、实验仪器与材料1. 实验计算机2. 信号发生器3. 示波器4. 混沌信号发生器(可选)5. 相关软件(如MATLAB、Python等)四、实验步骤1. 混沌信号生成:- 利用Logistic映射生成混沌信号,公式如下:\[ x_{n+1} = r \cdot x_n \cdot (1 - x_n) \]- 通过改变参数r,观察混沌现象的出现。
- 记录混沌信号的时域波形和频谱。
2. 混沌信号加密:- 选择一个密钥序列,利用混沌信号的非线性特性进行加密。
- 将待加密信号与混沌信号进行叠加,得到加密信号。
3. 混沌信号解密:- 使用相同的密钥序列,对加密信号进行解密。
- 将解密信号与混沌信号进行叠加,得到原始信号。
4. 分析混沌信号特性:- 计算混沌信号的李雅普诺夫指数,判断混沌现象的强度。
- 分析混沌信号的分岔行为,观察混沌现象的出现过程。
五、实验结果与分析1. 混沌信号时域波形:展示生成的混沌信号时域波形,分析其特性。
2. 混沌信号频谱:展示混沌信号的频谱,分析其频率成分。
3. 混沌信号加密和解密:展示加密和解密过程,分析加密效果和解密质量。
4. 混沌信号特性分析:展示李雅普诺夫指数和分岔图,分析混沌现象的强度和出现过程。
六、实验结论1. 阐述混沌信号的基本概念和特性。
2. 总结混沌信号在信号处理中的应用,如加密和解密。
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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==混沌通讯实验报告篇一:近代物理实验混沌通信----实验报告近代物理实验——混沌电路及其在加密通信中的应用预习报告:随着计算机的普及和信息网络技术的发展,数据通信的安全性问题引起了普遍的关注。
混沌信号所具有的对初始条件的敏感性、非周期性、似随机性和连续的宽带能谱等待点,非常有利于在加密通信系统中应用。
本实验利用蔡氏电路产生混沌信号,并利用混沌信号进行加密通信实验。
此外,还可以利用计算机和网络进行基于一维时空混沌的语音加密通信实验。
蔡氏电路虽然简单,但具有丰富而复杂的混沌动力学特性,而且它的理论分析、数值模拟和实验演示三者能很好地符合,因此受到人们广泛深入的研究。
自从1990年Pecora和Carroll首次提出混沌同步的概念,研究混沌系统的完全同步以及广义同步、相同步、部分同步等问题成为混沌领域中非常活跃的课题,利用混沌同步进行加密通信也成为混沌理论研究的一个大有希望的应用方向。
我们可以对混沌同步进行如下描述:两个混沌动力学系统,如果除了自身随时间的烟花外,还有相互耦合作用,这种作用既可以是单向的,也可以是双向的,当满足一定条件时,在耦合的影响下,这些系统的状态输出就会逐渐趋于相近,进而完全相等,称之为混沌同步。
实现混沌同步的方法很多,本实验介绍利用驱动响应方法实现混沌同步。
实验电路如图1所示。
图1由图中所见,电路由驱动系统、响应系统和单向耦合电路3部分组成。
其中,驱动系统和相应系统两个参数相同的蔡氏电路,单向耦合电路由运算放大器组成的隔离器和耦合电阻构成,实现单向耦合和对耦合强度的控制。
当耦合电阻无穷大(即单向耦合电路断开)时,驱动系统和响应系统为独立的两个蔡氏电路,分别观察电容??1和电容??2上的电压信号组成的相图????1?????2,调节电阻R,使系统处于混沌状态。
混沌通信实验报告范文_实验报告_
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混沌通信实验报告范文篇一:混沌通信实验仪实验操作步骤实验一:非线性电阻的伏安特性实验1.实验目的:测绘非线性电阻的伏安特性曲线2.实验装置:混沌通信实验仪。
3.实验对象:非线性电阻模块。
4.实验原理框图:图1 非线性电阻伏安特性原理框图5.实验方法:第一步:在混沌通信实验仪面板上插上跳线J01、J02,并将可调电压源处电位器旋钮逆时针旋转到头,在混沌单元1中插上非线性电阻NR1。
第二步:连接混沌通讯实验仪电源,打开机箱后侧的电源开关。
面板上的电流表应有电流显示,电压表也应有显示值。
第三步:按顺时针方向慢慢旋转可调电压源上电位器,并观察混沌面板上的电压表上的读数,每隔0.2V记录面板上电压表和电流表上的读数,直到旋钮顺时针旋转到头。
第四步:以电压为横坐标、电流为纵坐标用第三步所记录的数据绘制非线性电阻的伏安特性曲线如图2所示。
图2非线性电阻伏安特性曲线图第五步:找出曲线拐点,分别计算五个区间的等效电阻值。
实验二:混沌波形发生实验1.实验目的:调节并观察非线性电路振荡周期分岔现象和混沌现象。
2.实验装置:混沌通信实验仪、数字示波器1台、电缆连接线2根。
3.实验原理图:图3 混沌波形发生实验原理框图4.实验方法:第一步:拔除跳线J01、J02,在混沌通信实验仪面板的混沌单元1中插上电位器W1、电容C1、电容C2、非线性电阻NR1,并将电位器W1上的旋钮顺时针旋转到头。
第二步:用两根Q9线分别连接示波器的CH1和CH2端口到混沌通信实验仪面板上标号Q8和Q7处。
打开机箱后侧的电源开关。
第三步:把示波器的时基档切换到X-Y。
调节示波器通道CH1和CH2的电压档位使示波器显示屏上能显示整个波形,逆时针旋转电位器W1直到示波器上的混沌波形变为一个点,然后慢慢顺时针旋转电位器W1并观察示波器,示波器上应该逐次出现单周期分岔(见图4)、双周期分岔(见图5)、四周期分岔(见图6)、多周期分岔(见图7) 、单吸引子(见图8)、双吸引子(见图9)现象。
混沌通讯实验报告(3篇)
![混沌通讯实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/ff273f7ffe00bed5b9f3f90f76c66137ef064f30.png)
第1篇一、实验目的1. 了解混沌现象的基本原理及其在通信领域的应用;2. 掌握混沌通信实验仪的使用方法;3. 通过实验验证混沌信号在通信系统中的传输特性;4. 分析混沌通信系统的稳定性和抗干扰能力。
二、实验原理混沌现象是指非线性系统中出现的一种复杂、无序的动态行为。
混沌通信利用混沌信号的这一特性,实现信息的加密和传输。
混沌通信系统主要由混沌发生器、调制器、解调器、信道和接收器等组成。
1. 混沌发生器:产生具有丰富混沌特性的信号,作为通信系统的密钥;2. 调制器:将信息信号与混沌信号进行叠加,形成混沌密钥信号;3. 信道:传输混沌密钥信号;4. 解调器:对接收到的混沌密钥信号进行解调,提取出信息信号;5. 接收器:接收解调后的信息信号,完成通信过程。
三、实验仪器与设备1. 混沌通信实验仪;2. 数字示波器;3. 信号发生器;4. 信号分析仪;5. 电缆连接线。
四、实验步骤1. 搭建实验平台,连接混沌通信实验仪、数字示波器、信号发生器和信号分析仪等设备;2. 开启混沌通信实验仪,观察混沌信号的产生和特性;3. 设置调制器参数,将信息信号与混沌信号进行叠加;4. 将叠加后的混沌密钥信号输入信道,模拟实际通信过程;5. 在接收端,使用解调器对接收到的混沌密钥信号进行解调,提取出信息信号;6. 分析解调后的信息信号,验证混沌通信系统的稳定性和抗干扰能力。
五、实验结果与分析1. 观察混沌信号的产生和特性,发现混沌信号具有以下特点:a. 周期性:混沌信号具有确定的周期性,但周期长度不确定;b. 非线性:混沌信号的非线性特性使其具有丰富的动力学行为;c. 不可预测:混沌信号的初始状态和参数对其演化过程有重要影响,导致其不可预测。
2. 在调制过程中,将信息信号与混沌信号进行叠加,发现叠加后的混沌密钥信号具有以下特点:a. 密码特性:混沌密钥信号的动力学特性使其难以被破解;b. 传输特性:混沌密钥信号在信道中传输时,具有较好的抗干扰能力。
实验报告混沌通信实验报告范文_0941
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2020实验报告混沌通信实验报告范文_0941EDUCATION WORD实验报告混沌通信实验报告范文_0941前言语料:温馨提醒,教育,就是实现上述社会功能的最重要的一个独立出来的过程。
其目的,就是把之前无数个人有价值的观察、体验、思考中的精华,以浓缩、系统化、易于理解记忆掌握的方式,传递给当下的无数个人,让个人从中获益,丰富自己的人生体验,也支撑整个社会的运作和发展。
本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】随机序列伪随机序列是用函数生成随机数,它并不真正是随机的,只是比较近似随机,这也是其“伪”的由来。
下面我们举一类来具体说明伪随机序列:序列α=0110100,其中0和1的个数相差1。
把α看成周期为7的无限序列,左移1位得,α1=1101000,把α1也看成周期为7的无限序列。
α=0110100、α1=1101000在一个周期里,α和α1的对应位置元素相同的位置有3个,元素不同的位置有4个,它们的差等于-1,这个数称为α的自相关函数在1处的值。
类似地,把α左移2位,3位,…6位,可以求出α的自相关函数在2处,3处,…6处的值也等于-1。
当0<s<7时,称为α的自相关函数的旁瓣值。
从刚才所求出的结果知道,α=0110100的自相关函数的旁瓣值只有一个:-1。
像这样的序列称为伪随机序列或拟完美序列,即一个周期为v的无限序列,如果在一个周期里,0和1的个数相差1,并且它的自相关函数的旁瓣值只有一个:-1,则称它为伪随机序列或拟完美序列。
α的自相关函数的旁瓣值的绝对值越大,就表明与α越像。
因此如果周期为v的序列α是一个伪随机序列,那么α不管左移几位(只要不是v的倍数),得到的序列都和α很不像,这样就很难分辨出α是什么样子。
这说明了用伪随机序列作为密钥序列,是比较安全的,这也是如今其在网络安全以及通信安全中广泛应用的原因。
然而混沌伪随机序列是指具有对初值有高度敏感性、长期不可预测性和遍历性等特行的伪随机序列。
非线性电路中的混沌现象实验报告
![非线性电路中的混沌现象实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e59a8e4c1711cc7931b716c4.png)
非线性电路中的混沌现象学号:37073112 姓名:蔡正阳 日期:2009年3月24日五:数据处理:1.计算电感L本实验采用相位测量。
根据RLC 谐振规律,当输入激励的频率LCf π21=时,RLC 串联电路将达到谐振,L 和C 的电压反相,在示波器上显示的是一条过二四象限的45度斜线。
测量得:f=32.8kHz ;实验仪器标示:C=1.095nF 由此可得:mH C f L 50.21)108.32(10095.114.34141239222=⨯⨯⨯⨯⨯==-π估算不确定度: 估计u(C)=0.005nF ,u(f)=0.1kHz 则:32222106.7)()(4)(-⨯=+=CC u f f u L L u 即mH L u 16.0)(=最终结果:mH L u L )2.05.21()(±=+2.用一元线性回归方法对有源非线性负阻元件的测量数据进行处理: (1)原始数据:(2)数据处理:根据RU I R R=可以得出流过电阻箱的电流,由回路KCL 方程和KVL 方程可知:RR R R U U I I =-=11由此可得对应的1R I 值。
对非线性负阻R1,将实验测得的每个(I ,U )实验点均标注在坐标平面上,可得:图中可以发现,(0.0046336,-9.8)和(0.0013899,-1.8)两个实验点是折线的拐点。
故我们在V U 8.912≤≤-、8V .1U 9.8-≤<-、0V U 1.8≤<-这三个区间分别使用线性回归的方法来求相应的I-U 曲线。
使用Excel 的Linest 函数可以求出这三段的线性回归方程:⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤+-≤≤= 0U 1.72- 0.00079U - -1.72U 9.78- 30.000651950.00041U - 9.78U 12-20.02453093-0.002032U I经计算可得,三段线性回归的相关系数均非常接近1(r=0.99997),证明在区间内I-V 线性符合得较好。
《基于储备池计算的混沌同步保密通信研究》范文
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《基于储备池计算的混沌同步保密通信研究》篇一一、引言随着信息技术的高速发展,数据传输的保密性和安全性变得日益重要。
传统的加密技术已经难以满足现代通信的需求,因此,研究人员开始探索新型的保密通信技术。
其中,基于混沌同步的保密通信技术因其良好的复杂性和不可预测性而备受关注。
本文提出了一种基于储备池计算的混沌同步保密通信研究,旨在提高通信系统的安全性和可靠性。
二、混沌同步原理混沌同步是一种利用混沌信号的复杂性和不可预测性来达到通信目的的技术。
在混沌同步中,发送端和接收端需要保持一致的混沌状态,即同步。
当两个混沌系统处于同步状态时,即使系统参数或初始条件略有不同,其输出也会表现出高度的一致性。
这种一致性可用于实现安全通信。
三、储备池计算简介储备池计算是一种新兴的神经网络计算方法,其核心思想是利用一个固定的、非线性的储备池来处理和转换输入信号。
储备池计算在处理复杂非线性问题时具有较高的效率和准确性,因此被广泛应用于各种领域。
在混沌同步保密通信中,储备池计算可用于提高混沌信号的复杂性和抗干扰能力。
四、基于储备池计算的混沌同步保密通信研究本研究提出了一种基于储备池计算的混沌同步保密通信系统。
在该系统中,发送端和接收端均采用储备池计算来处理和转换混沌信号。
通过调整储备池的参数和结构,使得发送端和接收端的混沌信号在经过储备池处理后具有更高的复杂性和抗干扰能力。
同时,采用适当的同步算法来保持两个混沌系统之间的同步状态。
在实验部分,我们采用了一种典型的混沌系统——Logistic Map作为基础模型,并通过引入储备池计算来改进其性能。
实验结果表明,该系统在受到一定程度的噪声干扰时仍能保持良好的同步性能和通信质量。
此外,我们还对系统的安全性能进行了评估,结果表明该系统具有良好的抗攻击能力和较高的保密性。
五、结论本文提出了一种基于储备池计算的混沌同步保密通信研究。
通过引入储备池计算来提高混沌信号的复杂性和抗干扰能力,从而增强通信系统的安全性和可靠性。
混沌电路实验报告
![混沌电路实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/42244b16ce84b9d528ea81c758f5f61fb73628cb.png)
一、实验目的1. 理解混沌现象的产生原理及其在电路中的应用。
2. 掌握混沌电路的基本搭建方法。
3. 通过实验观察混沌现象,并分析其特性。
4. 研究混沌电路在通信、加密等领域的应用潜力。
二、实验原理混沌现象是指在确定性系统中,由于初始条件的微小差异,导致系统行为表现出高度复杂、不可预测的特性。
混沌电路是一种模拟混沌现象的电路系统,通过非线性元件和反馈环路实现。
本实验采用蔡氏电路(Chua’s circuit)作为研究对象。
蔡氏电路是一种三阶互易非线性自治电路,由电阻、电容和电感元件组成,其中包含一个有源非线性元件。
通过改变电路参数,可以观察到混沌现象的产生。
三、实验仪器与设备1. 蔡氏电路实验板2. 双踪示波器3. 数字万用表4. 信号发生器5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 搭建蔡氏电路,确保电路连接正确。
2. 使用示波器观察电路的输出波形,记录初始状态下的波形特征。
3. 改变电路参数,如电阻、电容或电感,观察波形变化。
4. 逐步调整参数,观察混沌现象的产生、发展及消失过程。
5. 使用数字万用表测量电路关键参数,如电压、电流等。
6. 使用信号发生器输入不同频率的信号,观察电路对不同信号的响应。
五、实验结果与分析1. 混沌现象的产生:当电路参数调整至一定范围时,输出波形呈现出复杂、无规律的特性,即混沌现象。
2. 混沌现象的特性:敏感依赖初始条件:混沌现象对初始条件非常敏感,微小差异会导致截然不同的结果。
长期行为的不可预测性:混沌现象的长期行为具有不可预测性,即使初始条件相同,系统的状态也会随时间演化而发生变化。
分岔现象:混沌现象的产生与分岔现象密切相关。
当电路参数发生变化时,系统状态会出现分岔,从而产生混沌现象。
3. 混沌电路的应用:通信:混沌通信利用混沌信号的自相似性和非线性特性,实现信号的加密和解密。
加密:混沌密码学利用混沌现象的复杂性和不可预测性,设计出具有较高安全性的加密算法。
控制:混沌控制利用混沌现象的特性,实现对系统的精确控制。
《微波混沌电路及在测距技术中的应用》范文
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《微波混沌电路及在测距技术中的应用》篇一一、引言微波混沌电路是一种非线性电路,其输出信号具有混沌特性。
近年来,随着微波技术的不断发展,微波混沌电路在通信、雷达、测距等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍微波混沌电路的基本原理、特点及其在测距技术中的应用。
二、微波混沌电路的基本原理及特点1. 基本原理微波混沌电路通常由非线性元件、反馈网络和微波源等部分组成。
非线性元件是产生混沌信号的关键部分,其输出信号具有复杂的时域和频域特性。
反馈网络用于将非线性元件的输出信号反馈到微波源,形成闭环系统。
微波源产生高频信号,经过非线性元件和反馈网络后,形成混沌信号。
2. 特点微波混沌电路产生的混沌信号具有多种特点,如宽频带、高复杂度、抗干扰能力强等。
此外,混沌信号还具有类噪声特性,可以有效地提高系统的抗截获能力。
因此,微波混沌电路在通信、雷达、测距等领域具有广泛的应用前景。
三、测距技术中的微波混沌电路应用1. 雷达测距雷达测距是微波混沌电路在测距技术中的重要应用之一。
利用微波混沌电路产生的混沌信号作为雷达的发射信号,可以有效地提高雷达的抗干扰能力和测距精度。
由于混沌信号具有宽频带和高复杂度,使得雷达能够探测到更多的目标信息,从而提高雷达的探测性能。
2. 无线测距无线测距是另一种微波混沌电路的应用场景。
利用微波混沌电路产生的混沌信号作为无线通信的调制信号,可以实现高精度的无线测距。
由于混沌信号具有类噪声特性,可以有效地抵抗外界干扰,提高无线测距的稳定性和精度。
四、微波混沌电路在测距技术中的优势1. 高精度:微波混沌电路产生的混沌信号具有宽频带和高复杂度,可以提供更多的目标信息,从而提高测距精度。
2. 抗干扰能力强:混沌信号具有类噪声特性,可以有效抵抗外界干扰,提高系统的稳定性和可靠性。
3. 高安全性:由于混沌信号的复杂性和随机性,使得其具有较高的抗截获能力,提高了通信和测距系统的安全性。
五、结论微波混沌电路作为一种非线性电路,其产生的混沌信号具有多种优点,如宽频带、高复杂度、抗干扰能力强等。
《微波混沌电路及在测距技术中的应用》范文
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《微波混沌电路及在测距技术中的应用》篇一一、引言微波混沌电路是一种特殊的电子电路,其输出信号具有混沌特性,即非周期性、随机性和对初态的敏感性。
这种电路在无线通信、雷达探测、测距技术等领域有着广泛的应用。
本文将重点介绍微波混沌电路的基本原理、特性及其在测距技术中的应用。
二、微波混沌电路的基本原理及特性1. 基本原理微波混沌电路通常由非线性电子器件和反馈网络组成,通过非线性作用产生混沌信号。
混沌信号具有宽频带、抗干扰能力强、难以预测等优点,因此在无线通信和雷达探测等领域具有广泛应用。
2. 特性(1)非周期性:混沌信号的波形没有明显的周期性,使得信号难以被捕捉和预测。
(2)随机性:混沌信号具有随机性,使得其在抗干扰和保密通信方面具有优势。
(3)对初态的敏感性:混沌信号对初始状态非常敏感,即使初始状态略有差异,也会导致信号的长期行为产生显著变化。
三、微波混沌电路在测距技术中的应用测距技术是一种通过测量目标与观测点之间的距离来获取目标位置信息的技术。
微波混沌电路在测距技术中的应用主要体现在以下几个方面:1. 雷达探测雷达是一种利用电磁波探测目标位置的设备。
微波混沌电路产生的混沌信号具有宽频带和抗干扰能力强的特点,使得雷达能够更好地探测目标并提高测距精度。
此外,混沌信号的随机性还可以提高雷达的抗干扰能力,使其在复杂电磁环境中具有更好的性能。
2. 无线定位无线定位技术是一种通过测量信号传播时间或相位差来确定目标位置的技术。
微波混沌电路产生的混沌信号可以用于无线定位系统中,通过测量信号的传播时间或相位差来计算目标位置。
由于混沌信号具有非周期性和随机性,使得其在定位过程中具有更高的安全性和抗干扰能力。
3. 目标识别与跟踪目标识别与跟踪是现代雷达和测距系统中的重要任务。
微波混沌电路产生的混沌信号可以用于目标识别与跟踪系统中,通过分析目标的回波信号来识别和跟踪目标。
由于混沌信号具有对初态的敏感性,使得其在目标识别与跟踪过程中具有更高的准确性和可靠性。
混沌原理实验报告总结(3篇)
![混沌原理实验报告总结(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/ff6b5819a36925c52cc58bd63186bceb18e8ed68.png)
第1篇一、实验背景混沌现象是自然界和人类社会中普遍存在的一种复杂现象,它具有对初始条件的敏感依赖性、长期行为的不可预测性和丰富多样的动力学行为等特点。
近年来,混沌理论在工程、物理、生物、经济等领域得到了广泛的应用。
为了深入理解混沌现象,我们进行了混沌原理实验,以下是实验总结。
二、实验目的1. 了解混沌现象的产生原因和特点;2. 掌握混沌系统的基本动力学行为;3. 研究混沌现象在工程领域的应用。
三、实验原理混沌现象的产生与非线性动力学系统密切相关。
在非线性系统中,系统状态的变化往往受到初始条件、参数选择等因素的影响,从而导致系统呈现出复杂的行为。
混沌现象具有以下特点:1. 对初始条件的敏感依赖性:系统状态的微小差异会导致长期行为的巨大差异;2. 长期行为的不可预测性:混沌系统在长期演化过程中表现出随机性;3. 动力学行为的丰富多样性:混沌系统具有多种动力学行为,如周期运动、倍周期运动、分岔、吸引子等。
四、实验内容1. 搭建混沌电路实验平台;2. 观察混沌现象的产生过程;3. 研究混沌系统的动力学行为;4. 分析混沌现象在工程领域的应用。
五、实验结果与分析1. 混沌现象的产生过程:通过实验观察到,在混沌电路中,当电路参数达到一定范围时,系统状态将呈现混沌行为。
此时,电路输出信号呈现出复杂、无规律的变化,表现出混沌现象。
2. 混沌系统的动力学行为:实验过程中,我们观察到混沌系统具有以下动力学行为:(1)周期运动:当电路参数在某一范围内变化时,系统状态呈现周期性变化;(2)倍周期运动:当电路参数进一步变化时,系统状态呈现倍周期性变化;(3)分岔:当电路参数继续变化时,系统状态发生分岔,产生新的混沌吸引子;(4)吸引子:混沌系统在长期演化过程中,最终趋于某一稳定状态,称为吸引子。
3. 混沌现象在工程领域的应用:混沌现象在工程领域具有广泛的应用,如:(1)混沌加密:利用混沌系统对信息进行加密,提高信息安全性;(2)混沌通信:利用混沌信号进行通信,提高通信质量;(3)混沌控制:利用混沌系统进行控制,实现精确控制目标。
光通信系统中的混沌通信技术研究
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光通信系统中的混沌通信技术研究光通信技术作为一种高速、大容量和低延迟的通信方式,已经成为现代通信系统中的关键技术之一。
然而,为了更好地提高光通信系统的安全性和抗干扰能力,研究人员开始关注混沌通信技术在光通信中的应用。
混沌理论是于20世纪60年代提出的一种混乱无序但有序可观的动态现象。
混沌通信技术利用了混沌系统的性质,将信息转换为混沌信号进行传输。
相对于传统的调制技术,混沌通信具有抗干扰性强、保密性高以及随机性好的特点。
因此,将混沌通信技术应用于光通信系统中,能够提高系统的安全性、抗干扰能力以及扩大系统容量。
首先,混沌通信技术在光通信系统中能够提高系统的安全性。
传统的调制技术存在信息被窃取的风险,而混沌通信技术利用了混沌系统的无法预测性,使得窃听者无法获得有效信息。
混沌通信系统中,发送方和接收方之间共享一个秘密的初始混沌序列,并使用该序列进行加密和解密。
由于混沌系统的初始条件敏感性和无法预测性,使得解密者无法正确还原出初始混沌序列,从而保证了信息的安全性。
其次,混沌通信技术在光通信系统中能够提高系统的抗干扰能力。
光通信系统中常常会受到光强度噪声、相位噪声和散射噪声等干扰的影响,导致传输信号的质量下降。
而混沌通信技术在抗干扰方面具有一定的优势。
混沌信号在传输过程中拥有广谱特性和高度分散特性,对于噪声干扰具有一定的抵抗能力。
通过利用混沌系统的伪随机性,将信息隐藏在混沌信号中,可以在一定程度上对抗各种噪声干扰。
最后,混沌通信技术在光通信系统中还能够扩大系统容量。
传统的光通信系统往往依赖于调制技术来提高系统的容量,但是受到调制带宽的限制。
而混沌通信技术可以利用混沌信号的广带特性,将多路不同信息通过不同的混沌序列加密后传输在光纤中,从而实现系统容量的扩大。
这种基于混沌序列的多路混沌通信技术能够提高系统的利用率和光纤带宽的使用效率。
总之,光通信系统中的混沌通信技术是一种有前景的研究方向。
它能够在提高系统的安全性、抗干扰能力以及扩大系统容量等方面发挥重要作用。
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2020混沌通信实验报告范文Contract Template混沌通信实验报告范文前言语料:温馨提醒,报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作,反映情况,答复上级机关的询问。
按性质的不同,报告可划分为:综合报告和专题报告;按行文的直接目的不同,可将报告划分为:呈报性报告和呈转性报告。
体会指的是接触一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后,对你接触的事物产生的一些内心的想法和自己的理解本文内容如下:【下载该文档后使用Word打开】篇一:混沌通信实验仪实验操作步骤实验一:非线性电阻的伏安特性实验1.实验目的:测绘非线性电阻的伏安特性曲线2.实验装置:混沌通信实验仪。
3.实验对象:非线性电阻模块。
4.实验原理框图:图1非线性电阻伏安特性原理框图5.实验方法:第一步:在混沌通信实验仪面板上插上跳线J01、J02,并将可调电压源处电位器旋钮逆时针旋转到头,在混沌单元1中插上非线性电阻NR1。
第二步:连接混沌通讯实验仪电源,打开机箱后侧的电源开关。
面板上的电流表应有电流显示,电压表也应有显示值。
第三步:按顺时针方向慢慢旋转可调电压源上电位器,并观察混沌面板上的电压表上的读数,每隔0.2V记录面板上电压表和电流表上的读数,直到旋钮顺时针旋转到头。
第四步:以电压为横坐标、电流为纵坐标用第三步所记录的数据绘制非线性电阻的伏安特性曲线如图2所示。
图2非线性电阻伏安特性曲线图第五步:找出曲线拐点,分别计算五个区间的等效电阻值。
实验二:混沌波形发生实验1.实验目的:调节并观察非线性电路振荡周期分岔现象和混沌现象。
2.实验装置:混沌通信实验仪、数字示波器1台、电缆连接线2根。
3.实验原理图:图3混沌波形发生实验原理框图4.实验方法:第一步:拔除跳线J01、J02,在混沌通信实验仪面板的混沌单元1中插上电位器W1、电容C1、电容C2、非线性电阻NR1,并将电位器W1上的旋钮顺时针旋转到头。
第二步:用两根Q9线分别连接示波器的CH1和CH2端口到混沌通信实验仪面板上标号Q8和Q7处。
打开机箱后侧的电源开关。
第三步:把示波器的时基档切换到X-Y。
调节示波器通道CH1和CH2的电压档位使示波器显示屏上能显示整个波形,逆时针旋转电位器W1直到示波器上的混沌波形变为一个点,然后慢慢顺时针旋转电位器W1并观察示波器,示波器上应该逐次出现单周期分岔(见图4)、双周期分岔(见图5)、四周期分岔(见图6)、多周期分岔(见图7)、单吸引子(见图8)、双吸引子(见图9)现象。
图4单周期分岔图5双周期分岔图6四周期分岔第3页(共9页)图7多周期分岔图8单吸引子图9双吸引子注:在调试出双吸引子图形时,注意感觉调节电位器的可变范围。
即在某一范围内变化,双吸引子都会存在。
最终应该将调节电位器调节到这一范围的中间点,这时双吸引子最为稳定,并易于观察清楚。
实验三混沌电路的同步实验1.实验目的:调试并观察混沌同步波形2.实验装置:混沌通信实验仪、双通道示波器1台、电缆连接线根。
3.实验原理图:图10混沌同步原理框图4.工作原理:1),由于混沌单元2与混沌单元3的电路参数基本一致,它们自身的振荡周期也具有很大的相似性,只是因为它们的相位不一致,所以看起来都杂乱无章。
看不出它们的相似性。
2),如果能让它们的相位同步,将会发现它们的振荡周期非常相似。
特别是将W2和W3作第4页(共9页)适当调整,会发现它们的振荡波形不仅周期非常相似,幅度也基本一致。
整个波形具有相当大的等同性。
3),让它们相位同步的方法之一就是让其中一个单元接受另一个单元的影响,受影响大,则能较快同步。
受影响小,则同步较慢,或不能同步。
为此,在两个混沌单元之间加入了“信道一”。
4),“信道一”由一个射随器和一只电位器及一个信号观测口组成。
射随器的作用是单向隔离,它让前级(混沌单元2)的信号通过,再经W4后去影响后级(混沌单元3)的工作状态,而后级的信号却不能影响前级的工作状态。
混沌单元2信号经射随器后,其信号特性基本可认为没发生改变,等于原来混沌单元2的信号。
即W4左方的信号为混沌单元2的信号。
右方的为混沌单元3的信号。
电位器的作用:调整它的阻值可以改变混沌单元2对混沌单元3的影响程度。
5.实验方法:第一步:插上面板上混沌单元2和混沌单元3的所有电路模块。
按照实验二的方法将混沌单元2和混沌单元3分别调节到混沌状态,即双吸引子状态。
电位器调到保持双吸引子状态的中点。
调试混沌单元2时示波器接到Q5、Q6座处。
调试混沌单元3时示波器接到Q3、Q4座处。
第二步:插上“信道一”和键控器,键控器上的开关置“1”。
用电缆线连接面板上的Q3和Q5到示波器上的CH1和CH2,调节示波器CH1和CH2的电压档位到0.5V。
第三步:细心微调混沌单元2的W2和混沌单元3的W3直到示波器上显示的波形成为过中点约45度的细斜线。
如图11:图11混沌同步调节好后示波器上波形状态示意图这幅图形表达的含义是:如果两路波形完全相等,这条线将是一条45度的非常干净的直线。
45度表示两路波形的幅度基本一致。
线的长度表达了波形的振幅,线的粗细代表两路波形的幅度和相位在细节上的差异。
所以这条线的优劣表达出了两路波形的同步程度。
所以,应尽可能的将这条线调细,但同时必须保证混沌单元2和混沌单元3处于混沌状态。
第四步:用电缆线将示波器的CH1和CH2分别连接Q6和Q5,观察示波器上是否存在混沌波形,如不存在混沌波形,调节W2使混沌单元2处于混沌状态。
再用同样的方法检查混沌单元3,确保混沌单元3也处于混沌状态,显示出双吸引子。
第五步:用电缆线连接面板上的Q3和Q5到示波器上的CH1和CH2,检查示波器上显示的波形为过中点约45度的细斜线。
将示波器的CH1和CH2分别接Q3和Q6,也应显示混沌状态的双吸引子。
第六步:在使W4尽可能大的情况下调节W2,W3,使示波器上显示的斜线尽可能最细。
思考题:为什么要将W4尽可能调大呐?如果W4很小,或者为零,代表什么意思?会出现什么现象?实验四混沌键控实验1.实验目的:用混沌电路方式传输键控信号2.实验装置:混沌通信实验仪、双通道示波器1台、电缆连接线2根。
3.实验原理框图:图12混沌键控实验原理框图键控器说明:键控器主要由三个部份组成:1)、控制信号部份:控制信号有三个来原。
A,手动按键产生的键控信号。
低电平0V,高电平5V。
B,电路自身产生的方波信号,周期哟40mS。
低电平0V,高电平5V。
C,外部输入的数字信号。
要求最高频率小于100Hz,低电平0V,高电平5V。
2)、控制信号选择开关:开关拨到“1”时,选择手动按键产生的键控信号。
按键不按时输出低电平,按下时输出高电平。
开关拨到“2”时,选择电路自身产生的方波信号。
开关拨到“3”时,选择外部输入的数字信号。
3)、切换器:利用选择开关送来的信号来控制切换器的输出选通状态。
当到来的控制信号为高电平时,选通混沌单元1,低电平选通混沌单元2。
4.实验方法:第一步:在混沌通信实验仪的面板上插上混沌单元1、2和3的所有电路模块。
按照实验二的方法分别将混沌单元1、2和3调节到混沌状态。
第二步:在面板上插上键控单元,信道一和信号处理单元。
将键控器上的拨动开关拨到篇二:混沌伪随机序列的研究进展报告一、什么是混沌伪随机序列伪随机序列是用函数生成随机数,它并不真正是随机的,只是比较近似随机,这也是其“伪”的由来。
下面我们举一类来具体说明伪随机序列:序列α=0110100,其中0和1的个数相差1。
把α看成周期为7的无限序列,左移1位得,α1=1101000,把α1也看成周期为7的无限序列。
α=0110100、α1=1101000在一个周期里,α和α1的对应位置元素相同的位置有3个,元素不同的位置有4个,它们的差等于-1,这个数称为α的自相关函数在1处的值。
类似地,把α左移2位,3位,…6位,可以求出α的自相关函数在2处,3处,…6处的值也等于-1。
当0<s<7时,称为α的自相关函数的旁瓣值。
从刚才所求出的结果知道,α=0110100的自相关函数的旁瓣值只有一个:-1。
像这样的序列称为伪随机序列或拟完美序列,即一个周期为v的无限序列,如果在一个周期里,0和1的个数相差1,并且它的自相关函数的旁瓣值只有一个:-1,则称它为伪随机序列或拟完美序列。
α的自相关函数的旁瓣值的绝对值越大,就表明与α越像。
因此如果周期为v的序列α是一个伪随机序列,那么α不管左移几位(只要不是v的倍数),得到的序列都和α很不像,这样就很难分辨出α是什么样子。
这说明了用伪随机序列作为密钥序列,是比较安全的,这也是如今其在网络安全以及通信安全中广泛应用的原因。
然而混沌伪随机序列是指具有对初值有高度敏感性、长期不可预测性和遍历性等特行的伪随机序列。
二、混沌密码学研究概况20年来稳健发展的重要标志:混沌保密密码学正在迈进实用化:实验有效验证了混沌系统的基本特性:宽谱性、对初值和系统参数的敏感性、有界性、遍历性、内随机性、分维性、标度性、普适性和统计特征等,这些宝贵的特性与密码的需求相一致,引起密码学界的高度关注和重视。
实际上,早在1984年就提出了混沌加密思想,以后混沌和密码学结合使混沌加密的研究不断深入。
迄今,不仅建立l数字化混沌通信,并将混沌密码应用于信息安全与保密通信领域。
随着大规模集成电路的高速发展,计算机及可编程逻辑电路计算精度与运算速度的不断提高,已使混沌特性退化现象大为减弱,混沌保密体制正在走进实用化。
混沌分形与高性能混沌流密码已是当今研究重要的课题:混沌密码研究主要包括:1.利用单个或多个混沌系统产生伪随机序列作为密钥序列,实现对原文的加密;2.用明文或密钥作为混沌系统的初始条件或结构参数,通过混沌系统合适的迭代次数产生密文。
第一种方式对应于流密码,第二种方式对应于分组加密。
由于混沌序列是复杂的伪随机序列,它在构造复杂流密码极具大优势,且在保密通信中应用这种非线性序列,结构复杂,难以分析和预测,可以满足网络上数据安全传输和数字保密通信等领域的广泛需求.混沌流密码:当前主要加密方法对称分组密码算法:DES和AES公钥分组密码算法:RSA序列密码算法:流密码,反馈移位寄存器LSFR或NLSFR单向散列算法:不可逆Hash函数,MD5和SHA-1、-2,用来身份识别或完整性鉴定。
混沌加密是新的有效方法与传统方法结合,妙用无穷!1976年美国学者提出的公钥密码体制克服了网络信息系统密钥管理的困难,同时解决了数字签名问题,又可用于身份认证。
基于混沌-分形的密码理论的研究成为当前混沌通信研究的另一个重要课题。
流密码是单钥加密体制中对应于分组密码的一种重要加密技术,由于其软硬件可实现性好、易于实现同步通信及加密速度快,从一开始提出便受到了广泛的关注,并相继制定了多种国际标准(A5/2、RC4、MUG1、SEAL、SNOW及SOBER等)。