技術領域

本發明涉及一種混沌神經網絡保密通信電路，具體地說是基于一種含延 時狀態的混沌神經元網絡的保密通信電路，屬于通信領域。

背景技術

混沌神經網絡是近年來發展起來的一門新的科學。由于具有混沌特性的 人工神經網絡具有十分復雜的動力學特性，其產生的混沌信號具有不可預測 性，所以混沌神經網絡在數據加密、保密通信和信息處理等方面有潛在的應 用前景。目前，關于混沌神經網絡用于保密通信的研究大都基于暫態混沌神 經網絡，但是這類混沌神經網絡很難在實際電路中實現，從而限制了它的應 用范圍。另外，當前低維混沌電路系統的安全性較低，容易受到威脅，而高 維混沌系統物理實現變得更加困難，因而有必要提出新的混沌系統保密方案。

研究表明帶時滯的混沌系統能表現出很好的混沌特性，被認為是一種有 效的加密工具。其主要原因是，系統模型簡單，具有更加復雜的無窮維動力學 特性和有限高維同步吸引子，以及多個正Lyapunov的指數，而且隨著延時的 增大，系統呈現出多穩定性。研究發現，由兩個或三個非線性神經元組成， 每個神經元都有一個S型傳遞函數的時延神經網絡能產生混沌行為。現已有 提出一種帶有非單調激活函數的時滯混沌神經元網絡，既可以作為獨立的時 滯混沌發生器，也可以作為一個混沌神經元電路單元，在保密通信和信息處 理中有潛在的應用價值。在現有混沌神經網絡保密通信技術中，一般不帶延 時，而且要求傳送信號基于密文信號與某一同步信號混合調制而成，然后再 在接收端混合解調出密文信號。為了克服上述高、低維混沌電路系統的缺陷 以及簡化現有混沌神經網絡傳送信號裝置，本發明將基于上述時滯混沌神經 元網絡，提出一種新的混沌保密通信方案。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種加密性強，安全性 高，只須單路傳送信號，并在實際電路中可實現的延時混沌神經元網絡系統 保密通信方案。

按照本發明提供的技術方案，一種混沌神經網絡保密通信電路包括發送 端和接收端，所述發送端包括第一時滯混沌神經網絡系統和加密方案電路， 所述接收端包括第二時滯混沌神經網絡系統和解密方案電路。

發送端的明文信號i(t)通過反相放大電路用以驅動第一時滯混沌神經網 絡系統，由第一時滯混沌神經網絡系統輸出混沌信號x(t)，混沌信號x(t)與明 文信號i(t)疊加產生信號x(t)+i(t)并通過加密方案電路產生加密傳送信號s(t)； 加密傳送信號s(t)由傳輸信道傳送給接收端，通過相應的解密方案電路解出信 號x(t)+i(t)用以驅動第二時滯混沌神經網絡系統，第二時滯混沌神經網絡系統 產生一個相應的與混沌信號x(t)同步的混沌信號y(t)，最后由信號x(t)+i(t)減去 混沌信號y(t)得出明文信號r(t)。

所述第一時滯混沌神經網絡系統包括第一激勵模塊、第二激勵模塊、第 一積分電路模塊、延時模塊、第一反相放大模塊、加法模塊和第二反相放大 模塊；

第一路：混沌信號x(t)連接第一積分電路模塊的IO11端；

第二路：明文信號i(t)通過反相放大模塊連接第一積分電路模塊(X3) 的IO12端；

第三路：明文信號i(t)與第一積分電路模塊輸出信號x(t)通過加法模塊產 生信號x(t)+(t)，再通過第一激勵模塊輸出信號f(x(t)+i(t))，第一激勵模塊的 輸出端連接第一反相放大模塊的輸入端，第一反相放大模塊的輸出端輸出信 號-f(x(t)+i(t))，再連接第一積分電路模塊的IO13端；

第四路：第一積分電路模塊輸出信號x(t)通過延時模塊的輸入端，延時 模塊的輸出端輸出信號x(t-1)，再連接第二激勵模塊的輸入端，第二激勵模塊 的輸出端輸出信號f(x(t-1))，連接第一積分電路模塊的IO14端。

所述第二時滯混沌神經網絡系統包括第三激勵模塊、第四激勵模塊、第 二積分電路模塊、第二延時模塊、第三反相放大模塊、第四反相放大模塊和 減法模塊；

第一路：混沌信號y(t)連接第二積分電路模塊的JO11端；

第二路：加密傳送信號s(t)經解密方案電路得到的信號x(t)+i(t)連接減法 模塊的正端，混沌信號y(t)連接減法模塊的負端，減法模塊的輸出端連接第 四反相放大模塊的輸入端，第四反相放大模塊的輸出端連接第二積分電路模 塊的JO12端；