FPGA技术平台的以太网传输混沌数字图像加密

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:abc870617
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
混沌是一种貌似无规则的运动,在确定性非线性系统中,不需附加任何随机因素亦可出现类似随机的行为。它广泛渗透在生物学、地理学、力学、数学、化学、大气学、天文学、工程学等各个领域。而混沌和混沌通信也成为了当今社会的前沿课题和研究热点,有着非常重要的理论和实际意义。   本文主要提出了一种基于FPGA嵌入式以太网传输的数字图像混沌保密通信新方案。在算法实现方面,根据Euler算法和变量比例扩张变换,对连续时间混沌系统作离散化处理,在嵌入式Linux环境下,以8涡卷Chua系统为例,通过c语言编程,在FPGA开发平台上产生作为加密和解密的混沌数字序列。在系统设计与硬件实现方面,根据驱动响应式同步原理,在型号为XUP Virtex-Ⅱ Pro的FPGA开发平台上,通过嵌入式以太网传输,实现了512×512BMP格式的静止彩色图像混沌保密通信,给出了系统设计与硬件实现结果。   首先在第一章总体上介绍了本课题的研究背景、研究历程和它的研究意义。第二章具体地介绍了混沌的一些基本概念。为后面的混沌保密系统研究提供了混沌理论及相关技术基础。混沌保密通信的基本原理就是利用混沌信号的类随机性和它对初始条件的高度敏感特征,构造出其含有密钥包含在初值或参数条件中的保密系统。由于本文数字图像混沌保密通信系统是基于Xilinx的FPGA嵌入式Linux技术开发的,所以在第三章简要地介绍了嵌入式Linux操作系统的特征及其体系结构;介绍了Xilinx公司开发板的两种核心处理器MicroBlaze和PPC405 Core以及基于它们的SOPC软硬件开发技术。另外,由于涉及到以太网传输的实现功能,本文详细说明了嵌入式Linux下的基础网络编程技术。第四章利用混沌保密通信系统的原理,将图像置乱技术与混沌保密通信系统相结合,设计了一种图像置乱和基于闭环和反馈形式相结合的混沌保密通信相结合的图像保密通信系统,并对其进行了实验仿真。结果表明:该方法加密效果较好,保密程度较高,是一种理想的图像保密技术。第五章在前面几章的基础上设计实现了硬件平台上的数字图像混沌加密的以太网传输。主要特点是在FPGA开发平台上嵌入内核,通过Linux操作系统,构造一个包含图像信号在内的闭环回路,可实现发送端与接收端之间混沌系统的严格同步,从而对数字图像信号进行混沌加密、以太网传输及混沌解密。软件仿真和硬件实现结果证实了该方案的可行性。
其他文献
浙江雪胆Hemsleyazhejiangensis为1985年发表的雪胆属新种,其分布区域狭窄,多生于竹林下,极易受人为因素干扰,种群稳定性低,因而数量稀少,资源十分有限。对浙江雪胆的研究,目前仅在
二甲双胍和吡格列酮是治疗2型糖尿病的常见药物,经常用于同一复方制剂.制药和临床领域常要求同时测定这两种药物.亲水作用色谱近来在医药分析领域展现出良好的前景.本文通过
体外循环过程不是生理状态,而是一种控制状态,是在低温、血液稀释的情况下进行的。为了确保体外循环手术病人的安全,需对病人的各项生理指标进行监测。混合静脉血氧饱和度能
在血浆中,人血清白蛋白是含量最丰富的蛋白之一,它具有运输内源物质和外源物质的主要功能,例如脂肪酸,甲状腺素,胆红素,胆酸类以及一系列大分子药物。蛋白质是细胞内重要的生物大分
2013年9月13日,我馆举办“中华文明历史题材美术创作工程创作草图观摩展开幕暨签约仪式”。由中国文联、财政部、文化部联合举办,中国美术家协会、中国国家博物馆承办的“中
学位
文人们以洞庭作为吟咏和描绘的题材,是很早就开始的。而且,文学早,绘画晚。文学描绘早在战国时代就已经开始了,至六朝、唐、宋一直不绝。北宋范仲淹的《岳阳楼记》、南宋张孝