【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及信息安全領域，尤其涉及一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機發生器的應用。
技術介紹
1、混沌系統作為非線性系統的一個重要分支，其特性包括初值條件和參數敏感性、遍歷性、偽隨機性、拓撲傳遞性等。這些特性賦予了混沌系統在偽隨機序列生成中的重要地位。
2、憶阻器是一種電子元件，它的電阻值可以記憶通過它的電荷總量。這種性質使其在斷電后仍能保留之前的電阻狀態，因此憶阻器被認為是第四種基本的電路元件，除了電阻器、電容器和電感器之外。憶阻器的工作原理基于其內部的電荷和電壓狀態。電流流過憶阻器時，其內部結構會發生變化，從而改變其阻值。這種阻值的變化是非線性的，并且可以通過逆向電流來重置。
3、在混沌系統中，憶阻器的非線性特性使其能夠增強系統的動態復雜性，這對于改進混沌加密和增強系統的多樣性具有潛在的優勢。通過精確控制電流的變化，可以在混沌系統中精確地調節憶阻器的阻值，進而控制系統行為，這為各種高級計算提供了新的可能性。
4、在近年的發展中，基于憶阻器的混沌系統因其固有的非線性和復雜動態行為被用于生成更具隨機性的偽隨機數。這些系統通常表現出優良的遍歷性和復雜性，生成的序列具有較強的隨機性，適合用于保密通信。因此本文涉及一種三維憶阻超混沌系統，其生成的偽隨機信號通過nist測試標準，且利用stm32實現該種系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種三維憶阻超混沌系統，該三維憶阻超混沌系統高復雜度的超混沌信號和具有高遍歷性的超混沌相圖
2、實現上述目的的技術方案為,一種三維憶阻超混沌系統的構建，并且對超混沌系統的動力學行為進行分析，并設計出基于超混沌序列的偽隨機信號發生器。
3、步驟一、在二維ikeda中引入正弦離散憶阻，得到三維憶阻超混沌系統，該系統具有以下特點：
4、(1)生成超混沌序列，信號復雜度高，隨機性強。
5、(2)具有對稱共存吸引子和超混沌序列的極性控制的性能，動力學行為復雜。
6、步驟二、通過模擬仿真，對三維憶阻超混沌系統進行動力學的分析。
7、步驟三、基于超混沌序列設計偽隨機數。了檢驗生成的偽隨機數的性能，使用美國國家標準技術研究院(nist)sp80022測試套件來測試序列的隨機性，該測試套件擁有15個子測試。每個子測試都是為了從各個方面尋找一組二進制序列的非隨機性區域，其測試結果包括p值和通過率。當p值大于0.0001且通過率大于96/100時，測試的偽隨機數即可可以通過子測試。
8、步驟四、單片機具有超低功耗、可控性強的特點。利用stm微處理器實現該種三維憶阻超混沌系統，驗證了其硬件實現的正確性和可行性。
9、綜上，本專利技術的有益效果在于：
10、1.本專利技術構造的三維憶阻超混沌系統，不僅在極大的參數范圍內呈現超混沌現象，而且出現了對稱共存吸引子和極性控制的動力學行為。
11、2.本專利技術構造的基于三維憶阻超混沌序列的偽隨機數發生器通過了nist測試，證明所提出的超混沌映射可以生成具有高隨機性的偽隨機數。
12、3.本專利技術構造的基于三維憶阻超混沌系統的stm32的硬件實現，證明其硬件實現的可行性，對研究混沌系統在保密通信領域的應用具有一定的借鑒意義。
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1.一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于，所述三維憶阻超混沌系統構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于，二維Ikeda混沌系統的公式為：
3.一種針對權利要求1所述的三維憶阻超混沌系統的動力學行為，其特征在于，該分析方法通過相圖、分岔圖和Lyapunov指數譜來分析三維憶阻超混沌系統的動力學行為包括：
4.根據權利要求1所述的一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于,步驟3基于超混沌序列設計偽隨機數發生器并通過NIST測試的過程：設置參數u＝1,k＝1，時間步長T＝0.0005,對三維憶阻超混沌系統進行連續迭代，生成超混沌序列X＝{x(1),x(2),…,x(n),…}和Y＝{y(1),y(2),…,y(n),…}，使用IEEE?754二進制浮點標準對X和Y進行預處理，兩者的浮點數采用IEEE?754浮點標準將混沌序列轉換為25位二進制流Xb(n)和Yb(n)，
5.根據權利要求3所述超混沌序列設計偽隨機數發生器并通過NIST測試的過程，其特征在于，步驟3采用目前最具代表性、且被普遍認可的NIST?SP800-22標準。
6.根據權利要求1所述的三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于：
...【技術特征摘要】
1.一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于，所述三維憶阻超混沌系統構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于，二維ikeda混沌系統的公式為：
3.一種針對權利要求1所述的三維憶阻超混沌系統的動力學行為，其特征在于，該分析方法通過相圖、分岔圖和lyapunov指數譜來分析三維憶阻超混沌系統的動力學行為包括：
4.根據權利要求1所述的一種三維憶阻超混沌系統的構建、性能分析和偽隨機信號發生器的應用，其特征在于,步驟3基于超混沌序列設計偽隨機數發生器并通過nist測試的過程：設置參數u＝1,k＝1...
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