Modelando un observador sinérgico de un solo canal para aplicaciones de sistemas de comunicación segura basados en el caos
Autores: Mushenko, Alexey; Pakulova, Ekaterina; Basan, Elena; Nekrasov, Alexey; Gamcová, Mária; Kurdel, Pavol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelando un observador sinérgico de un solo canal para aplicaciones de sistemas de comunicación segura basados en el caos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistemas de comunicación
Portador caótico
Eficiencia esteganográfica
Teoría de control sinérgico
Sistema de transmisión de datos
Modulación no lineal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
Este documento explora sistemas de comunicación segura con un portador caótico. El uso de oscilaciones caóticas en lugar de osciladores regulares de van der Pol como portador de señal es un área de investigación prometedora y activa, que proporciona no solo sistemas de comunicación con nuevos principios de protección y organización, sino también una alta eficiencia esteganográfica al transmitir mensajes cortos. El problema radica en seleccionar métodos y técnicas para mezclar una señal útil en una caótica y su recuperación en el lado del receptor, presentando un conjunto de propiedades aceptables para la implementación y aplicación del mundo real. Demostramos la aplicación de la teoría de control sinérgico (SCT), que proporciona métodos avanzados de observación para sistemas dinámicos no lineales, así como exploramos un ejemplo de sistema de transmisión de datos que consta de un oscilador caótico Genesio-Tesi, transmisión de señal de datos con un método de modulación no lineal y recuperación con un observador sinérgico de un solo canal en el lado del receptor. El documento presenta un procedimiento de modelado de observador de estado no lineal seguido de la construcción de un modelo de simulación MATLAB/Simulink del sistema de transmisión de datos para la plataforma PC junto con la implementación de software para la plataforma Raspberry Pi, con resultados de simulación y ejecución experimental que muestran que las tasas de transmisión de datos parecen ser aceptables para las aplicaciones prácticas consideradas. Se discuten problemas de aplicaciones prácticas y limitaciones. La investigación futura será sobre procedimientos de modelado universales para diferentes clases de generadores caóticos e implementación de hardware experimental de todo el sistema. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados principalmente en sistemas de transmisión segura de mensajes cortos y/o claves de cifrado, comunicaciones de comandos de componentes de sistemas ciberfísicos, así como estudios competitivos de sistemas de portadores caóticos y otras aplicaciones.
Descripción
Este documento explora sistemas de comunicación segura con un portador caótico. El uso de oscilaciones caóticas en lugar de osciladores regulares de van der Pol como portador de señal es un área de investigación prometedora y activa, que proporciona no solo sistemas de comunicación con nuevos principios de protección y organización, sino también una alta eficiencia esteganográfica al transmitir mensajes cortos. El problema radica en seleccionar métodos y técnicas para mezclar una señal útil en una caótica y su recuperación en el lado del receptor, presentando un conjunto de propiedades aceptables para la implementación y aplicación del mundo real. Demostramos la aplicación de la teoría de control sinérgico (SCT), que proporciona métodos avanzados de observación para sistemas dinámicos no lineales, así como exploramos un ejemplo de sistema de transmisión de datos que consta de un oscilador caótico Genesio-Tesi, transmisión de señal de datos con un método de modulación no lineal y recuperación con un observador sinérgico de un solo canal en el lado del receptor. El documento presenta un procedimiento de modelado de observador de estado no lineal seguido de la construcción de un modelo de simulación MATLAB/Simulink del sistema de transmisión de datos para la plataforma PC junto con la implementación de software para la plataforma Raspberry Pi, con resultados de simulación y ejecución experimental que muestran que las tasas de transmisión de datos parecen ser aceptables para las aplicaciones prácticas consideradas. Se discuten problemas de aplicaciones prácticas y limitaciones. La investigación futura será sobre procedimientos de modelado universales para diferentes clases de generadores caóticos e implementación de hardware experimental de todo el sistema. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados principalmente en sistemas de transmisión segura de mensajes cortos y/o claves de cifrado, comunicaciones de comandos de componentes de sistemas ciberfísicos, así como estudios competitivos de sistemas de portadores caóticos y otras aplicaciones.