基于FPGA的混沌神经网络同步实时实现

TN918; 混沌作为一种非周期、类随机以及初值敏感的非线性动力学现象,是保密通信重要的传输载体.针对传统的混沌同步方式结构复杂和实现难度大的问题,文章提出通过现场可编程门阵列(FPGA)实现神经网络的方法来对混沌进行同步.在发射端使用FPGA,根据洛伦兹状态方程生成混沌信号,并对传输信号进行实时加密,利用神经网络对混沌发射系统进行精确的数学建模,在接收端通过训练好的神经网络模型对信号进行解密,并将神经网络模型在FPGA上验证通过,最终成功实现了对10 Mbit/s信号的实时加密和解密.该方法极大简化了混沌保密通信系统的同步结构,为点对多点的实时混沌保密通信提供了可能....

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Bibliographic Details
Published inGuangtongxin Yanjiu no. 3; pp. 1 - 5
Main Authors 张建勋, 杨钊, 虞名海, 胡卫生, 义理林
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国人民解放军 66389 部队,郑州 451100%上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240 2021
上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
《光通信研究》编辑部
Subjects
混沌同步;神经网络;实时;现场可编程门阵列
混沌同步
实时
现场可编程门阵列
神经网络
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Summary:TN918; 混沌作为一种非周期、类随机以及初值敏感的非线性动力学现象,是保密通信重要的传输载体.针对传统的混沌同步方式结构复杂和实现难度大的问题,文章提出通过现场可编程门阵列(FPGA)实现神经网络的方法来对混沌进行同步.在发射端使用FPGA,根据洛伦兹状态方程生成混沌信号,并对传输信号进行实时加密,利用神经网络对混沌发射系统进行精确的数学建模,在接收端通过训练好的神经网络模型对信号进行解密,并将神经网络模型在FPGA上验证通过,最终成功实现了对10 Mbit/s信号的实时加密和解密.该方法极大简化了混沌保密通信系统的同步结构,为点对多点的实时混沌保密通信提供了可能.
ISSN:1005-8788
DOI:10.13756/j.gtxyj.2021.03.001