基于余幂-激活离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换安全通信方法

来源：电子与信息学报杂志2023年第5期北京时间：

作者：孟庆微, 王西康, 齐子森, 张悦

单位：空军工程大学信息与导航学院 西安 710077

摘要：为提高物理层安全传输性能，该文提出一种新的基于2维余幂-激活(2D-CPA)离散超混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。首先，将激活函数和余弦函数作为非线性因子引入1维立方(cubic)混沌映射，构造2维混沌映射。非线性因子可对原始cubic混沌映射的迭代过程进行扰动，从而获得更加饱满的相轨。利用分岔图、相图、Lyapunov指数谱等对提出的2维混沌映射动力学特性进行了验证。结果表明，构造的2维混沌序列随机性良好，可进入超混沌状态。然后，利用余幂-激活离散超混沌序列分别构建幅度变换矩阵、相位旋转矩阵和MP-WFRFT参数池，完成对星座幅相加密，以及MP-WFRFT动态变换加密过程，进一步消除数据统计特征，同时提升MP-WFRFT变换的抗参数扫描性能。数值仿真结果表明，加密数据的星座图呈类高斯分布，且传输系统对密钥的敏感性良好。

关键词：2维离散超混沌, 星座加密, 多参数加权分数傅里叶变换, Lyapunov指数

基金资助：国家自然科学基金(61906156)