APPLICATION OF METHODS OF NONLINEAR DYNAMICS TO STUDY THE CHAOTIC STATE OF THE CARRIER SIGNALS OF SECURE COMMUNICATION SYSTEMS BASED ON DYNAMIC CHAOS
https://doi.org/10.25205/1818-7900-2018-16-1-50-60
Abstract
In this article a study of the chaotic state of the carrier signals secure communication systems based on dynamic chaos using common methods of nonlinear dynamics (the maximum Lyapunov exponent, Hurst exponent and recurrent graphics). As secure communication systems based on dynamic chaos are considered apparatus for protection against imitation of controlled objects with high structural security of carrier signals. Using methods of nonlinear dynamics, the study of time realizations transmitted in the communication channel signals obtained in the ScicosLab environment with the studied device. Analysis of the data shows that the studied signals generally have the properties of the chaotic state and can potentially provide protection of transmitted over wireless communication channels information from unauthorized access. The described approach to the study of the chaotic state of the carrier signals based on the integrated application of known mathematical apparatus of nonlinear dynamics techniques potentially can be applied to study the chaotic state of the carrier signals of a wide class of systems for secure communications based on dynamic chaos.
About the Authors
A. A. Gavrishev
North-Caucasus Federal University
Russian Federation
Russian Federation
A. P. Zhuk
North-Caucasus Federal University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Леонов К. Н., Потапов А. А., Ушаков П. А. Математическое моделирование системы передачи информации на основе хаотических сигналов с фрактальной размерностью // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13, № 3. С. 47-53.
2. Сидоренко А. В., Шакинко И. В. Метод модифицированного сингулярного спектрального анализа для зашифрованной на основе динамического хаоса информации // Технические средства защиты информации: Тез. докл. ХI Белорусско-российской НТК. Минск: БГУИР, 2013. С. 54-55.
3. Аливер В. Ю. Хаотические режимы в непрерывных динамических системах // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия: Приборостроение. 2006. № 1. С. 65-84. Мун Ф. Хаотические колебания: вводный курс для научных работников и инженеров: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 312 с.
4. Карманов А. П., Кочева Л. С., Щемелинина Т. Н. Применение методов нелинейной динамики для анализа результатов мониторинга сточных вод // Изв. высших учебных заведений. Лесной журнал. 2014. № 6. С. 129-137.
5. Петрунина Т. С. Численный анализ структурных свойств хаотических временных рядов // Вестник Нац. техн. ун-та «ХПИ». Темат. вып.: Системный анализ, управление и информационные технологии. 2011. № 32. С. 71-75.
6. Сидоров К. В., Филатова Н. Н. Применение методов нелинейной динамики для распознавания эмоции радости в речи // Научно-технический вестник информационных технологий, механики иоптики. 2012. № 5 (81). С. 110-114.
7. Васюта К. С. Рекуррентный анализ процессов в телекоммуникационных системах // Наукові записки УНДІЗ. 2008. № 6 (8). С. 90-96.
8. Stane Kodba, Matjaž Perc and Marko Marhl Detecting chaos from a time series // European journal of physics. 2005. No. 1 (26). P. 205-215.
9. Махортых С. А., Сычев В. В. Алгоритмы вычисления характеристик стохастических сигналов и их применение к анализу электрофизиологических данных // Задачи компьютерной биологии: Тез. докл. 4-й Пущинской школы молодых ученых. Пущино: ИМПБ, 1999. С. 10.
10. Омельченко В. П., Михальчич И. О. Нелинейный анализ ритмических составляющих электроэнцефалограммы человека в норме // Изв. ЮФУ. Технические науки. 2014. № 10 (159). С. 52-59.
11. Осипов Д. Л., Жук А. П., Гавришев А. А. Устройство имитозащиты контролируемых объектов с повышенной структурной скрытностью сигналов-переносчиков // Патент РФ. 2015. № 2560824. 15 с.
12. Баркетов С. В., Жук А. П., Сазонов В. В., Авдеенко С. И., Жук Е. П., Лохов В. И., Голубь Ю. С. Когерентная система передачи информации хаотическими сигналами // Патент РФ. 2008. № 2326500. 6 с.
13. Layec A. «Modnum». Scilab toolbox for the communication systems. User’s guide. IRCOM Group. 2006. 100 p.
14. Гавришев А. А., Жук А. П. Моделирование устройства имитозащиты контролируемых объектов с повышенной структурной скрытностью сигналов-переносчиков // Прикладная информатика. 2017. Т. 12, № 1 (67). С. 68-78.
15. Гавришев А. А., Жук А. П. Моделирование устройства имитозащиты контролируемых объектов с новым набором хаотических сигналов // Прикладная информатика. 2017. Т. 12, № 4 (70). С. 122-132.
Review
For citations:
Gavrishev A.A., Zhuk A.P. APPLICATION OF METHODS OF NONLINEAR DYNAMICS TO STUDY THE CHAOTIC STATE OF THE CARRIER SIGNALS OF SECURE COMMUNICATION SYSTEMS BASED ON DYNAMIC CHAOS. Vestnik NSU. Series: Information Technologies. 2018;16(1):50-60. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/1818-7900-2018-16-1-50-60
Views:
94
Email this article 