Алгоритмы кодирования и декодирования двоичных информационных последовательностей с использованием дискретных хаотических отображений

• Автор: Митин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ГЕНЕРАТОРЫ ХАОТИЧЕСКИХ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ И КОММУНИКАЦИОННЫЕ

СИСТЕМЫ С ХАОТИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

1.1. Хаотические генераторы с непрерывным временем

1.1.1. Генератор Лоренца

1.1.2. Г енератор Дуффинга

1.1.3. Г енератор Чуа

1.1.4. Хаотический генератор на основе системы фазовой автоподстройки частоты
1.1.5. Прецизионные генераторы хаоса
1.2. Генераторы с дискретным временем
1.3. Системы передачи информации, использующие разделение
хаотических последовательностей начальными условиями
1.4. Системы передачи информации, использующие явление
синхронизации хаотических генераторов
1.5. Система передачи информации с нелинейным подмешиванием
сигнала
1.6. Системы передачи информации с хаотическим кодированием
1.7. Выводы по главе
ГЛАВА 2. КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСКРЕТНЫХ ХАОТИЧЕСКИХ ОТОБРАЖЕНИЙ
2.1. Кодирование двоичных данных с использованием дискретных хаотических отображений
2.2. Синтез кодирующего отображения

2.3. Декодирование при наличии аддитивного гауссовского белого шума
2.3.1. Вероятность ошибок при декодировании
2.3.2. Алгоритмы декодирования
2.3.2.1. Эвристическое декодирование
2.3.2.2. Рекурсивное эвристическое декодирование
2.3.2.3. Декодирование по методу максимального правдоподобия
Витерби
2.3.3. Результаты моделирования
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. КОММУНИКАЦИОННАЯ СИСТЕМА С ХАОТИЧЕСКОЙ КОДОВОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ
3.1. Алгоритм МАР
3.2. Модель кодера
3.3. Модель декодера
3.4. Хаотическое кодирование в каналах с межсимвольной интерференцией
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ХАОТИЧЕСКИЕ КОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ: ПОМЕХИ И СИНХРОНИЗАЦИЯ
4.1. Моделирование коммуникационной системы при наличии гармонической помехи
4.2. Схема Костаса в условиях внешних помех
4.3. Синхронизация хаотических систем передачи данных с использованием расширенного фильтра Калмана
4.4. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Изучение фундаментальных свойств динамического хаоса породило интерес к прикладной стороне этого явления, связанной с возможностью построения технических систем, в основе функционирования которых использовались бы свойства динамического хаоса. Одним из таких перспективных направлений использования динамического хаоса явилось его применение в системах связи. Динамический хаос обладает многими привлекательными свойствами, которые могут быть полезны при передаче информации:
• возможность получения сложных колебаний с помощью простых по структуре устройств;
• способность в одном устройстве реализовать большое количество различных хаотических мод;
• возможность управления хаотическими режимами путем малых изменений параметров систем;
• нетрадиционные методы мультиплексирования;
• конфиденциальность при передаче сообщений и др.
Интерес к системам с хаотическими несущими в значительной степени связан с возможностью организации скрытной (конфиденциальной) связи. При соответствующем выборе способа внесения информации восстановление полезной составляющей сигнала может быть произведено даже в случаях, когда хаотическая несущая находится ниже уровня шумов, что означает возможность сокрытия не только самой информации, но и самого факта её передачи, что в ряде задач имеет первостепенное значение. В случаях же, когда хаотическая несущая может быть обнаружена при несанкционированном доступе, для восстановления информации из нее требуется точное знание структуры источника хаотических колебаний и способа, которым информация была внесена в хаотическую несущую. Кодирование информации с использованием

е) ж)
Рисунок 1.16.
Хаотические колебания (а, б, ж) и их проекции (в, г, е), соответственно отвечающие режиму биений системы ФАП при значениях параметров: а, в) р = 4.35, е = 1, у = 0.129; б, г) р = 3.22, е = 1, у = 0.765; е, ж) р = 3,8 = 0.5, у =