基于成對(duì)載波和混沌加密的有線保密電話系統(tǒng)(08-100)
2)NLMS算法
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/91765.htmNLMS算法實(shí)際是LMS算法的一個(gè)改進(jìn)版本。LMS算法中,wk的變化是由μ、e、X確定的。由于正比于輸入信號(hào)X,對(duì)低能量信號(hào)而言,算法收斂速度將會(huì)變慢;對(duì)大信號(hào)而言,梯度的估計(jì)誤差又會(huì)隨著 幅度的增加而增加.為避免這一問(wèn)題,將收斂因子相對(duì)于X的短時(shí)平均能量進(jìn)行歸一化,由此得歸一化的最小均方誤差(NLMS)算法。
3)算法的比較與選取
由上所見(jiàn),在自適應(yīng)濾波器的兩種算法中,LMS算法的算法簡(jiǎn)單,軟硬件實(shí)現(xiàn)較容易,但小信號(hào)時(shí)收斂速度慢。RLS算法收斂速度快,但每次迭代計(jì)算量很大,運(yùn)算量的要求太高,難于實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。由于在本設(shè)計(jì)中實(shí)時(shí)性要求較強(qiáng),且運(yùn)算量又不宜過(guò)大,同時(shí)還要滿足聲音信號(hào)對(duì)收斂速度的要求。因此,我們選用算法較簡(jiǎn)單的LMS算法。為了彌補(bǔ)LMS算法收斂速度慢的缺點(diǎn),我們采用了LMS算法的改進(jìn)型算法NLMS(歸一化LMS算法),進(jìn)一步提高收斂速率。
3 混沌加密的基本原理
由于混沌具有對(duì)初始條件敏感、產(chǎn)生的序列具有遍歷性、難以從產(chǎn)生的序列擬合混沌方程等特性,混沌系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于保密通信過(guò)程中。因此本文將混沌系統(tǒng)應(yīng)用于本文設(shè)計(jì)的保密電話系統(tǒng)中。
3.1 混沌的加解密過(guò)程
混沌保密編碼的具體實(shí)現(xiàn)步驟如圖3.1所示:
圖3.1 數(shù)字保密數(shù)字通信結(jié)構(gòu)框圖
1) 使用信源編碼方法得到數(shù)字信號(hào)序列;
2) 約定初始值和參量,使用混沌映射產(chǎn)生出符號(hào)序列;
3) 將混沌序列對(duì)有用數(shù)字信號(hào)序列進(jìn)行調(diào)制,如異或運(yùn)算等,得到保密序列;
4) 接收方收到保密序列后,內(nèi)部產(chǎn)生出完全相同的混沌序列,進(jìn)行混沌解碼,還原出有用信號(hào)序列。
在我們所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,由于沒(méi)有也不便于設(shè)計(jì)密鑰協(xié)商的過(guò)程,所以,我們將采用固定的密鑰進(jìn)行加密和解密處理。在正常的工作過(guò)程中,密鑰協(xié)商應(yīng)該是基于公鑰證書(shū)機(jī)制的,由于與本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基本無(wú)關(guān),所以在這里就不加贅述。
3.2 單混沌映射設(shè)計(jì)中的不足與擴(kuò)充
在本設(shè)計(jì)中,為了克服從密文中能夠提取混沌序列信息的缺點(diǎn),借用傳統(tǒng)密碼學(xué)中的方法,加入了密文反饋的機(jī)制。這一機(jī)制的加入使得生成的密文與前一次加密的密文是有關(guān)系的,將混沌軌道信息又隱藏在了密文中。這樣一來(lái),攻擊者就沒(méi)有原先那么容易得到密鑰的信息了,密碼系統(tǒng)也會(huì)更加安全。
評(píng)論