CC BY
35
УДК 621.391, 621.396
А.О. Мантуров, Е.Е. Глуховская, Ю.А. Тимошенко
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТОЙ СХЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ НЕЛИНЕЙНОГО НЕАВТОНОМНОГО ОСЦИЛЛЯТОРА
Представлены результаты численного моделирования перспективного метода передачи информации по открытому каналу связи. Показана возможность маскировки передаваемого сообщения путём использования сложного несущего сигнала.
Передача информации, динамический хаос, нелинейный осциллятор, математическое моделирование, сложные сигналы
A.O. Manturov, E.E. Gluhovskaya, Y.A.Timoshenko
THE MODELING OF THE INFORMATION TRANSMISSION CIRCUIT ON THE BASIS OF DRIVEN NONLINEAR OSCILLATOR
The results of the secure information transmission method modeling is proposed. The possibility of the transmitted message masking by using the complex carrier has been shown.
Information transmission, dynamical chaos, nonlinear oscillator, numerical modeling, complex signals
В настоящее время возрос интерес к проблемам защиты информации, передаваемой по открытым каналам связи. Перспективным для этих целей видится применение сложных сигналов, порождаемых нелинейными динамическими системами [1], в данной области ведутся интенсивные исследования [2].
В [3] была предложена схема передачи информации на основе использования хаотического сигнала, порождаемого нелинейным контуром. Отличительная особенность предлагаемой в настоящей работе идеи кодирования заключается в использовании уникальности некоторых характеристик диода. Комбинация параметров контура, силового воздействия и диода образуют уникальный ключ кодирования. ЯЬЭ-контур «приемника» представлен в виде численной математической модели ЯЬЭ-контура, в состав которой входит модель полупроводникового диода достаточной точности (рис. 1).
Рис. 1. Принципиальная схема кодирования-декодирования информации с добавленным источником информационного сигнала (источник прямоугольных импульсов У2), использованная при численном моделировании. Использована модель диода Р1 типа 1Ы4007. Сигнал в линии связи соответствует
контрольной точке ^евИ»
Практически сигнал на вход «приёмника» может быть подан в виде последовательности отсчётов с периодом дискретизации, равным шагу численного интегрирования уравнений математической модели «приёмника» из линии связи после аналого-цифрового преобразования. Результаты численного моделирования передачи информационного сигнала приведены на рис. 2-4.
Из рис. 2 видно, что сигнал в канале связи имеет наряду с периодической компонентой выраженную «случайную» составляющую. Это делает затруднительным определение характерных особенностей передаваемой информации. Распределение спектральной плотности для сигнала в линии связи (рис. 3) также показывает возможность маскировки передаваемого сообщения - наблюдается широкий шумовой пьедестал без выраженных спектральных компонент. После поступления в «приёмник» восстанавливается суммарный сигнал, содержащий информационный сигнал и несущую (рис. 4). Дальнейшая обработка простейшим фильтром низких частот позволит легко восстановить информационный сигнал.
Рис. 2. Реализация сигнала в канале связи с введенным информационным сигналом (по оси абсцисс отложено время, по оси ординат отложена амплитуда)
Рис. 3. Спектр мощности сигнала в канале связи с введенным информационным сигналом (по оси абсцисс отложена частота, по оси ординат отложена относительная амплитуда)
Рис. 4. Спектр мощности восстановленного информационного сигнала на выходе «приёмника»
ЛИТЕРАТУРА
1. Шустер Г. Детерминированный хаос I Г. Шустер. М.: Мир, 1988. 253 с.
2. Дмитриев А.С. Динамический хаос как парадигма современных систем связи I А.С. Дмитриев, А.И. Панас, С.О. Старков II Зарубежная радиоэлектроника. 1997. №10. С.
3. Information transmission by chaotizing I F. Bohme, U. Feldman, W. Schwarz, A. Bauer II Proc. NDES’94. 1994. P.163-168.
Мантуров Алексей Олегович -
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» Саратовского государственного технического университета Глуховская Елена Евгеньевна -
аспирант кафедры «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» Саратовского государственного технического университета
Тимошенко Юрий Андреевич -
соискатель кафедры «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» Саратовского государственного технического университета
Статья поступила в редакцию 25.09.09, принята к опубликованию 25.11.09
