Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE), Department of Communication Science and Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Research Center of Low-Earth-Orbit Satellite Communication and Applications, Shanghai 200433, China
We propose an encryption technique for underwater visible light communication (UVLC) based on chaotic phase scrambling (PS) and conjugate frequency hopping (CFH). The technique is experimentally tested using an 8-level pulse amplitude modulation (PAM-8) and a 1.2 m underwater link. The security key of the phase scrambling code is generated according to a logistic map, and the frequency hopping is achieved by adding the same zero frequency points to the signal spectrum. The maximum transmission rate of 2.1 Gbit/s is measured with bit-error-rate (BER) below 7% the hard-decision forward error correction (HD-FEC) threshold of .
underwater visible light communication pulse amplitude modulation phase scrambling logistic mapping conjugate frequency hopping Chinese Optics Letters
2023, 21(6): 060602
1 郑州旅游职业学院文化艺术学院, 河南郑州 450009
2 河南工业大学信息科学与工程学院, 河南郑州 450001
为解决当前基于干涉的多图像密码系统中易出现轮廓和串扰噪声问题, 设计了基于回转器(Gyrator)变换与非等模矢量分解的多彩色图像非对称光学加密算法。将所有彩色图像分解成红、绿、蓝三基色分量, 再对每种颜色分类叠加, 融合成三通道形式; 利用 Logistic映射生成随机相位掩码, 对叠加后的颜色分量进行调制处理。将调制后的图像分量分别在 Gyrator变换域下进行旋转变换, 形成 3个复杂分布函数。利用非等模矢量分解方法, 将其分解成振幅和相位均不相同的 2个矢量, 并将其中一个视为固定的共享矢量, 另一个作为解密矢量。对共享矢量实施 Gyrator逆变换, 输出最终的密码图像。实验数据显示, 较已有的多目标加密技术而言, 该算法具备更强的抗破译能力, 可以更好地解决串扰噪声问题。
光学图像加密 Logistic映射 Gyrator变换 非等模分解 串扰噪声 共享矢量 optical image encryption Logistic mapping Gyrator transform unequal modulus decomposition crosstalk noise shared vector 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(5): 470
1 北京京北职业技术学院, 北京 101400
2 咸阳师范学院 外国语学院, 陕西 咸阳 712000
3 北京理工大学 软件学院, 北京 100081
为了提高密文的安全性, 设计了基于混合相位掩码与Gyrator小波变换的光学图像加密算法。基于Logistic映射, 利用明文像素对其迭代, 生成一个随机相位掩码, 引入Fresnel波带与Hilbert相位函数, 获取二者对应的相位掩码, 通过对这三个相位掩码进行组合, 形成一个混合相位掩码, 对输入明文进行调制处理; 联合Gyrator变换与小波变换, 构建Gyrator小波变换机制, 根据明文像素迭代Logistic映射所输出的混沌序列来计算其旋转角度, 获取明文Gyrator频谱对应的4个子带; 对这些子带进行位置复用, 借助幅度-相位截断技术, 获取相应的密文与相位信息, 而相位信息则视为解密密钥, 以准确复原明文。实验数据表明: 与当前非对称光学加密机制相比, 所提算法具有更高的密文安全性与抗明文攻击能力。
光学图像加密 混合相位掩码 Gyrator小波变换 Logisitic映射 Fresnel波带 optical image encryption mixed phase mask gyrator wavelet transform logistic mapping fresnel zone plate
1 浙江工业职业技术学院, 浙江 绍兴 312000
2 杭州电子科技大学 信息工程学院, 浙江 杭州 310018
设计了基于动态密钥选择与多方向扩散的图像加密算法。利用128位外部密钥来生成4个Logistic映射的初值, 通过对其迭代, 获取4个随机序列; 利用明文自身像素特性, 定义一个引擎计算函数, 联合随机序列, 在像素置乱过程中, 根据引擎值来动态选择加密密钥, 通过构建非线性像素交叉互换方法, 不同的密钥来置乱不同的明文像素位置, 消除了置乱周期性; 设计4方向连续扩散方法, 利用4个方向的扩散函数对置乱图像进行加密。测试数据表明: 与当前图像加密技术相比, 所提技术具备更高的安全性与抗明文攻击能力, 能够较好地对图像完成解密。
图像加密 动态密钥匙选择 多方向扩散 引擎计算函数 非线性像素交叉互换 Logistic映射 image encryption dynamic key selection multi-direction diffusion index calculation function nonlinear pixel swapping operations logistic mapping
1 江苏开放大学信息与机电工程学院, 江苏 南京 210017
2 南京信息工程大学电子与信息工程学院, 江苏 南京 210041
为了削弱当前加密密文存在的周期性,改善算法的安全性与动态性,提出了一种多方向扩散图像加密算法。将初始图像分割为2个均等的子块,引入Logistic映射获取2个随机序列。 通过设计量化机制形成新的数组,并将其重新组合为2个矩阵,建立像素交叉控制策略,对子块完成高度混淆,降低置乱周期性。设计了4方向折叠加密方法, 每一个不同的扩散方向对应一个扩散函数,从4个方向来实现像素扩散,削弱扩散周期性。结果表明与当前混沌加 密技术相比,所提算法具有更高的加密安全性与抗攻击能力及较高的保密性,能够提高图像抵御网络攻击的能力,确保图像信息安全。
图像处理 图像加密 交叉控制机制 多方向折叠扩散 Logistic映射 量化机制 image processing image encryption cross control mechanism multi-direction folding diffusion Logistic mapping quantization mechanism
为Logistic映射的理论分析和保密通信应用提供理论支撑, 结合Logistic映射系统特性随参数变化的关系, 以及多尺度熵能够反映混沌系统远离平衡状态程度的特点, 提出了一种运用多尺度熵分析Logistic映射非线性动力学特性的方法。从仿真结果得到, 多尺度熵能够区分出Logistic混沌系统不同状态, 并且能够作为量化Logistic映射非线性动力学行为的指标。
Logistic映射 数值序列 混沌 多尺度熵 Logistic mapping numerical series chaos multiscale entropy 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(3): 438
渭南师范学院 物理与电气工程学院, 陕西 渭南 714000
提出了一种改进的双重加密算法,利用新构造的位置置乱方法将二维矩阵中行和列映射到一维向量中,然后采用Logistic映射产生一组伪随机序列,将伪随机序列由小到大进行排序,对排序后的位置以集合序列的形式记录下来,形成密钥流;最后对一维向量按照密钥流形成的索引值进行重新排列,重排后的一维向量转换为与原始图像矩阵大小相同即得到加密图像.实验结果表明,该算法具有密钥空间大,加密后直方图分布具有白噪声的特性,提高了图像传输的安全性.
位置置乱 Logistic映射 双重加密 图像安全性 pixel position scrambling logistic mapping dual scrambling image security
针对基于粒子群优化算法的粒子滤波计算复杂度大，并且容易陷入局部最优，提出了一种新的基于混沌的粒子群优化粒子滤波算法。该算法在粒子群优化的基础上，引入混沌序列，利用混沌运动的遍历性、随机性等特点改善了初始样本的质量，同时利用混沌扰动避免搜索过程陷入局部最优，使算法具有更快的收敛速度和更好的全局搜索能力。最后利用UNGM模型将该算法与标准粒子滤波和粒子群粒子滤波进行仿真对比，并利用纯角度目标跟踪模型验证了算法的有效性。实验结果表明，该算法改善了粒子群优化算法的粒子滤波易陷入局部最优的现象，提高了粒子滤波的精度和速度，具有较高的应用价值。
粒子滤波 混沌 粒子群优化 Logistic映射 Particle Filter(PF) chaos particle swarm optimization Logistic mapping
1 上海大学理学院,上海,200436
2 上海大学通信与信息工程学院,上海,200072
通过选取合适的控制律和控制系数,用参数自适应控制方法对响应系统某一参量调整,导致其同步,并以Logistic映象和Henon映象这两个典型的混沌系统进行数值模拟.理论分析和数值实验表明:当同步误差在一定的控制律和控制系数下渐进趋于零,同步才能实现.
Logistic映象 Henon映象 混沌同步 自适应控制 Logistic mapping Henon mapping chaos synchronization adaptive control
