马均澎，王丽丹，段书凯，吴洁宁

（西南大学电子信息工程学院非线性电路与智能信息处理重庆市重点实验室，重庆 400715）

拉伸式3-D多涡卷混沌系统的设计及其在保密通信中的应用

马均澎，王丽丹，段书凯，吴洁宁

（西南大学电子信息工程学院非线性电路与智能信息处理重庆市重点实验室，重庆 400715）

基于典型的Chua式电路，提出了一种拉伸式多涡卷混沌系统。首先，通过系统的对称性、不变性、耗散性、系统平衡点和稳定性，分析了混沌的分维特性、时域波形、Lyapunov指数谱等基本的混沌动力学特性。其次，利用PSPICE实现了该系统的混沌电路。最后，结合Lyapunov稳定性原理，运用单向耦合法，探究了该混沌系统的同步性问题，并采用该方法有效地实现了特定信号的加密、解密。数值仿真与实验结果保持一致，进一步证实了该方法的可行性。

Chua电路；保密通信；多涡卷混沌吸引子；电路实现

1 引言

自20世纪70年代中期，Lorenz[1]揭开混沌学研究的历史序幕至今，混沌科学得到十分迅猛的发展，目前已在电路、信息处理、人工神经网络等众多领域[2～4]得到了极为广泛的关注。1990年，Pecora等[5]首次研究了Newcomb电路的混沌同步，将其引入保密通信，打破了混沌研究与保密通信中存在的技术壁垒。自此，混沌保密通信技术的研究进入高速通道，成为世界各国的重要研究课题，并在该领域取得了巨大成就[6～8]。相较于传统密码学出现的自同步密码系统的传输错误以及有限的密钥空间，混沌同步保密通信由于其特殊的加密方式，不仅有效地避免了该错误扩散的产生[9]，而且系统对应的密钥为一定范围内的实数集，其中的每一个值都可能被取到，进而提升了保密系统的密钥空间和破译难度等[9]。……