[發明專利]一種基于STC15F2K60S2單片機的遠程攝像頭混沌加密通信系統的設計方法

有效

• 申請號: 202010588471.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111756519B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 于文新;彭志威;王俊年;周躦波;鐘國亮;蔣丹;李瑞奇;陸洋
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/40;H04N5/232;H04Q9/00
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1.一種基于STC15F2K60S2單片機的遠程攝像頭混沌加密通信系統的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：構建五維超混沌系統；

步驟二：采用歐拉算法對五維超混沌系統進行離散化處理；

步驟三：利用C語言實現五維超混沌系統的離散化軟件程序設計；

步驟四：基于步驟三設計出的五維超混沌系統離散化軟件程序，實現一種基于STC15F2K60S2單片機的遠程攝像頭混沌加密通信系統的加密模塊和解密模塊硬件電路設計；

所述步驟四的具體步驟為：

1-1）加密模塊設計：當加密模塊正常工作時，處理器STC15F2K60S2-1基于所述離散化軟件程序運算產生混沌序列CHAOS，遠程攝像頭控制或反饋信號CT經第一個反向加法電路被單片機產生的混沌序列CHAOS遮掩，產生得到第一個加密后的信號EN；

1-2）解密模塊設計：當加密后的信號EN傳輸至解密模塊時，處理器STC15F2K60S2-2基于所述離散化軟件程序運算產生將產生同步混沌序列，經過第二個反向加法電路中進行解密得到解密后的信號DS。

2.根據權利要求1所述的一種基于STC15F2K60S2單片機的遠程攝像頭混沌加密通信系統的設計方法，其特征在于，所述步驟一中構建高超混沌系統的無量綱表達式為：

其中 為系統狀態變量， 為系統的控制參數，其中通常取 ；

在其他的系統控制參數取通常值時，只有參數f在0至0.65之間變化時，系統運動處于周期狀態；

在其他的系統控制參數取通常值時，只有參數f在0.65至6之間變化時，系統運動處于超混沌狀態；

在其他的系統控制參數取通常值時，只有參數f在6至7.6之間變化時，系統運動狀態為混沌狀態；

在其他的系統控制參數取通常值時，只有參數f在7.6至8.5之間變化時，系統運動狀態為周期狀態；

所述一種基于STC15F2K60S2單片機的遠程攝像頭混沌加密通信系統的設計方法，在加密時選取SE復雜度處于五維超混沌系統最高值的Y維時間序列；所述SE復雜度的具體算法為：

2-1）對構建的五維超混沌偽隨機序列去掉直流部分，使得頻譜能更有效地體現信號能量信息；

2-2）對去掉直流部分的序列進行離散化傅里葉變換；

2-3）通過香農熵計算變換域能量分布均衡性，歸一化后即可求出所構建的五維超混沌偽隨機序列的SE復雜度。