Детектирование информационных сигналов на основе реконструкции

динамических систем и дискретного вейвлет-преобразования

А.Н. Павлов (Саратовский государственный

университет)

Защищенная передача информации с использованием хаотических несущих сигналов

первые работы1) хаотическая маскировка

K.M. Cuomo, A.V. Oppenheim, Phys. Rev. Lett. 71, 65 (1993)L. Kocarev et al., Int. J. Bifurcation Chaos, 2, 709 (1992)C.W. Wu, L.O. Chua, Int. J. Bifurcation Chaos, 3, 1619 (1993).

2) модуляция параметров (переключение режимов динамического хаоса)

U. Parlitz et al., Int. J. Bifurcation Chaos, 2, 973 (1992)K. M. Cuomo, A.V. Oppenheim, S.H. Strogatz, IEEE Trans. Circuits Syst. 40, 626 (1993)H. Dedieu, M.P. Kennedy, M. Hasler, IEEE Trans. Circuits Syst. 40, 634 (1993)

практическое применение

U. Parlitz, Phys. Rev. Lett. 76, 1232 (1996)U. Parlitz, L. Kocarev, Int. J. Bifurcation Chaos. 6, 581 (1996)А.С. Дмитриев, А.И. Панас. Динамический хаос. Новые носители информации для систем связи.(М: Физматлит, 2002)А.А. Короновский и др., Патент РФ № 2295835 (2007)

Основные принципы, лежащие в основе существующих разработок

1) Использование генератора хаотических сигналов в передающем устройстве позволяет обеспечить одновременную передачу нескольких независимых сообщений по одному каналу связи, например, путем модуляции параметров данного генератора.

2) Процедура выделения информационных сообщений из хаотического несущего сигнала невозможна без точного знания характеристик генератора хаотических колебаний в передающем устройстве, что обеспечивает высокую степень защищенности передаваемой информации.

Метод на основе реконструкции динамических систем

первоначальная идея

V.S. Anishchenko, A.N. Pavlov, Phys. Rev. E. 57, 2455 (1998)N.B. Janson, A.N. Pavlov, V.S. Anishchenko, In “Chaos and its reconstruction” (ed. by Gouesbet G.,

Meunier-Guttin-Cluzel S.) New York: Novascience publishers. 2003. P. 287-317.

Сигнал y(t) генератора хаотических колебаний используется в качестве несущего сигнала

Информационные сигналы передаются путем модуляции управляющих параметров

В приемном устройстве на основе реконструкции ДС осуществляется выделение информационных сообщений из хаотического несущего

основной недостаток: помехоустойчивость метода не очень высока из-за необходимости вычислять производные на этапе определения текущих значений параметров

Метод на основе реконструкции динамических системи вейвлет-преобразования

дифференцирование сигналов с применением вейвлетов

общая схема системы защищенной передачи информации

Оценка погрешности

Стандартный метод дифференцирования зашумленного хаотического сигнала

(по приближенным формулам)Дифференцирование с помощью вейвлетов

Примеры применения

исходное изображение

изображение в канале связи

восстановленное изображение (в приемнике)

Экспериментальная установка