ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Информационные технологии на основе шумоподобных сигналов: II. Cтатистические и фрактальные свойства хаотических алгоритмов

Кашин В.В., Грачев В.И., Рябенков В.И., Колесов В.В.
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, http://www.cplire.ru/
Москва 125009, Российская Федерация
E-mail: vvkashin@cplire.ru, grachev@cplire.ru, ryabenkov.vi@list.ru, kvv@cplire.ru

Поступила 11.06.2022, рецензирована 18.06.2022, принята 25.06.2022

Аннотация: На основе нелинейных систем с динамическим хаосом разработаны и исследованы дискретные хаотические сигналы с высокой информационной емкостью. Численными методами проанализировано влияние основных параметров порождающего хаотического алгоритма с запаздыванием на статистические, корреляционные, структурные и фрактальные характеристики непериодических псевдослучайных целочисленных и бинарных последовательностей, формируемых алгоритмом. Показано, что непериодические псевдослучайные последовательности (ПСП), формируемые хаотическим алгоритмом с запаздыванием, при всех значениях основных параметров обладают хорошими статистическими, корреляционными, структурными и фрактальными характеристиками, близкими к случайным последовательностям независимых испытаний. Показано, что данные характеристики обеспечиваются на длинном цикле ПСП в многомерном фазовом пространстве при всех основных параметрах хаотического алгоритма и произвольном выборе начальных условий. Такие бинарные ПСП достаточно эффективно могут быть применены в телекоммуникационных системах, использующих поточное кодирование больших блоков информационных сообщений с точки зрения скрытности, помехоустойчивости и криптостойкости канала связи.

Ключевые слова: информационные технологии, хаотическая динамика, псевдослучайные последовательности, избыточные коды, шумоподобные сигналы

УДК 621.391

РЭНСИТ, 2022, 14(2):151-164 DOI: 10.17725/rensit.2022.14.151.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/444/14(2)151-164.pdf