傳統(tǒng)通信中為了對信息加密，首先將信息數字化，然后進行加密，這是由于傳統(tǒng)的加密是基于離散數論原理。由于算法復雜，計算負擔很重。而使用混沌信號對消息加密則不需要進行數字化，此外，混沌加密可以用快速模擬元件來實現[1-2]。混沌信號的寬帶頻譜、波形不重復、類隨機分布、相對簡單的模擬硬件實現等特性使其成為保密通信最佳候選技術[3]。混沌保密通信已研究了十多年，在近年來，提出了許多基于混沌的通信方式：混沌同步、混沌鍵控、混沌控制、混沌脈沖位置調制、混沌調頻等等。雖然混沌保密通信比傳統(tǒng)通信方式在某些方面更好，然而混沌保密通信還不能取代傳統(tǒng)通信方式，并且混沌保密通信比傳統(tǒng)通信方式在通信效率方面還缺乏優(yōu)勢。盡管如此，該通信方式主要優(yōu)點是應用在保密通信中。數字保密通信主要用混沌鍵控(CSK)調制來實現，系統(tǒng)在接收端用混沌參考信號對接收信號做相關，然后比較相關器輸出數值大小簡單做出判斷，這種方式需要在收發(fā)兩端建立混沌同步。而混沌信號由于對初值極端敏感性而極難達到同步，所以這種方式難以實際應用。在此基礎上，本文提出一種新的差分混沌鍵控（DCSK）調制方式并進行了深入研究，將其與二相相移動鍵控（BPSK）調制性能進行了比較分析，最后研究DCSK在密碼系統(tǒng)中的影響并給出了一個DCSK調制在圖像傳輸中的新應用。

1 混沌鍵控（CSK）
    混沌鍵控（CSK）通信方式，發(fā)射器發(fā)出的混沌信號動力學狀態(tài)收斂到奇怪吸引子。通過改變一個或多個動力學參數可使吸引子位置發(fā)生變化，這樣混沌信號便能夠攜帶信息，在接收端，通過估計奇怪吸引子位置就能夠解碼出原始信息。CARROLL T L和PECORA L M提出了一種基于三維Rossler系統(tǒng)多吸引子混沌通信方式[4]。在一個符號周期Ts中發(fā)射的信息量Nb為Nb=log2M，其中M是吸引子數量。接收器需要判斷傳輸信號s(t)的動力學狀態(tài)收斂于哪個吸引子，可利用相干或非相干檢測技術將信號檢測出來從而做出判決。
    參考文獻[7]提出了一種二進制混沌鍵控CSK通信系統(tǒng)。發(fā)射器產生了兩個混沌序列，記為x0(n)和x1(n)，是由兩個不同混沌映射關系或相同映射但不同初始狀態(tài)產生。
    
   


    圖6比較了DCSK和BPSK兩種調制方式，可見，在相同Eb/N0下，BPSK比DCSK誤碼率要低1~2個數量級，并且隨著Eb/N0增加，誤碼率差距更明顯，所以DCSK性能比BPSK要差，但其在保密通信方面優(yōu)勢要大很多。對DCSK而言，M=8比M=4性能要好，因此M值越大，性能越好。

    擴展因子M取值和BER的關系如圖7，可看出，隨著M增大，系統(tǒng)誤碼性能得到了改善，當Eb/N0很小時，M值對系統(tǒng)誤碼性能改善不大，而當Eb/N0逐漸變大時,誤碼性能就得到了極大改善,如Eb/N0在接近30 dB時，誤碼率改善基本在1個數量級左右；而對相同誤碼率而言，誤碼率越大，對Eb/N0改善也越大，如當誤碼率為10-3時，M值為6和8的Eb/N0大約改善了10 dB。

    數字混沌保密通信一般用CSK來實現，存在著同步技術復雜，難以實現的缺點。而DCSK則無需混沌同步，實現起來更加方便和簡單。對DCSK調制解調概念做了詳細研究，目的是優(yōu)化調制解調器使能應用于實際電路，并對調制解調器中相干檢測算法做了介紹。通過仿真，對BPSK和DCSK的性能做了比較分析。同時，給出了圖像傳輸在DCSK調制中的應用。說明此系統(tǒng)確實能夠在保密通信中應用，其性能還有待進一步提高。這是下一步要研究的問題。
參考文獻
[1] CHIEN T I, LIAO T L. Design of secure digital communication systems using chaotic modulation, cryptography and chaotic synchronization[J]. Chaos, Solitons & Fractals,2005,24(1): 241-255.
[2] PENAUD S.Etude des potentialités du chaos pour les systèmes de télécommunication : Evaluation des performances de systèmes à accès multiples a répartition par les codes (CDMA) utilisant des sequences d’étalement chaotiques[C].Thèse  résentée à l’université de Limoges Faculté des Sciences le 06 Mars 2001.
[3] SCHIMMING T, HASLER M.Optimal detection of differential chaos shift keying [J]. IEEE Trans. Circuits Syst,2000,47(12):1712-1719.
[4] CARROLL T L, PECORA L M. Synchronizing hyperchaotic volume preserving maps and circuits[J].IEEE Trans. Circuits Syst, 1998,45(6):656-659.
[5] FRANCIS C M, LAU. Performance of chaos-based communication systems under the influence of coexisting conventional spread-spectrum systems[J]. IEEE Trans. Actions on Circuits and Systems, 2003,50(11):1475-1481.
[6] FRANCIS C M, LAU, CHI K TSEY. Optimum correlator type receiver design for csk communication systems[J]. International Journal of Bifurcation and Chaos, 2002,12(5):1029-1038.