基于51單片機(jī)的灰度圖像混沌保密通信

整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程如圖3所示。需要說明的是，由于單片機(jī)存儲(chǔ)單元有限，混沌算法經(jīng)過多次乘加，中間參量生成較多，為了獲得完整的數(shù)據(jù)結(jié)果以及單片機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，特設(shè)定了5個(gè)數(shù)據(jù)為1次算法循環(huán)。一旦結(jié)束1次算法循環(huán)，便將結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至計(jì)算機(jī)，下次循環(huán)結(jié)果覆蓋保存在相同的存儲(chǔ)單元。這樣，保證了數(shù)據(jù)的完整性以及實(shí)驗(yàn)的流暢性。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　實(shí)驗(yàn)界面如圖4所示，功能如下：
　噪聲參數(shù)：通信噪聲，模擬實(shí)際環(huán)境外界干擾下實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　同步參數(shù)X：4元CNN混沌算法，X初始值，表示通信的同步性，X為0時(shí)，表示同步；大于零時(shí)表示欠同步，X值越大，同步性能越差。

通行測試：測試單片機(jī)是否連接正確。
運(yùn)行：在通行測試正常情況下，點(diǎn)擊運(yùn)行，顯示如圖4所示。
輸入不同的噪聲參數(shù)以及同步參數(shù)獲得的結(jié)果如圖5所示。

　本文基于CNN混沌同步原理，在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了灰度圖像的保密通信。在噪聲系數(shù)和同步系數(shù)不同的情形下分別對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。在理想情況下(即噪聲為0，完全同步情況下)，驗(yàn)證了在單片機(jī)上混沌保密的可行性。而在噪聲逐漸增大的情況下，圖像的失真度越來越高，這符合實(shí)際情況。在同步參數(shù)改變的情況下，圖像出現(xiàn)欠同步現(xiàn)象，印證了在單片機(jī)上同步算法的運(yùn)行正確性。單片機(jī)作為小型芯片設(shè)備，可嵌入在各種電子產(chǎn)品中，應(yīng)用領(lǐng)域、成本低、效益高，并且保密通信效果穩(wěn)定。