Adaptation of the chaotic masking method for digital communication

Authors

  • Дмитро Анатолійович Вовчук Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University Kotsubunskiy 2, Chernivtsi , 58000, Ukraine
  • Сергій Дмитрович Галюк Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University Kotsubunskiy 2, Chernivtsi , 58000, Ukraine
  • Леонід Францович Політанський Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University Kotsubunskiy 2, Chernivtsi , 58000, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12371

Keywords:

Chaotic masking, digital signal, harmonic signal, power spectrum, Chua’s circuit

Abstract

The modern state of telecommunications requires the development of new digital communication systems. The paper presents and investigates the scheme of digital transmission of information with the usage of chaotic masking. Recovery signal is based on diagnostication of the chaotic regime of synchronous response of the slave system to the synchrosignal of the driving system in their unidirection coupled communication. Chua’s circuit has been selected as chaos generator. The essence of the proposed changes to the classical scheme of transmission with the usage of chaotic masking is the introduction of additional generator of harmonic, chaotic or noise oscillations which initially modulates digital information signal, and then additionally is added in adder to the carrying signal.

The research has shown that the hiding increases with decrease of the amplitude of harmonic signal, and increase of its frequency to a value that does not exceed the practical width of the spectrum of carrying signal.

The power of the signal of desynchronization at low frequency of informational signal increases almost linearly with increasing amplitude at frequencies close to the limited frequency spectrum of a chaotic signal, the power of the desynchronization signal practically does not depend on the amplitude.

The results can be used for the construction of communication systems which use a chaotic signal as a carrying one.

The suitability of the proposed scheme for digital data exchange has been demonstrated and the conditions of reestablishment of the information in the receiver have been determined

Author Biographies

Дмитро Анатолійович Вовчук, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University Kotsubunskiy 2, Chernivtsi , 58000

Student

Department of the Radio Engineering and Information Security

Сергій Дмитрович Галюк, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University Kotsubunskiy 2, Chernivtsi , 58000

Assistant

Department of the Radio Engineering and Information Security

Леонід Францович Політанський, Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University Kotsubunskiy 2, Chernivtsi , 58000

Professor

Department of the Radio Engineering and Information Security

References

  1. Владимирский, Э. И. Синергетические методы управления хаотическими системами [Текст] / Владимирский Э. И., Исмайлов Б. И. – Баку, «ELM» 2011. – 240 с.
  2. Політанський, Л. Ф. Багатокористувальницька система зв'язку з використанням хаотичної частотної модуляції [Текст] / Л. Ф. Політанський, М. Я. Кушнір, Р. Л. Політанський, О.М. Еліяшів // Східно-Європейський журнал передових технологій – 2010. – № 1/5(43). – С. 44-47.
  3. Дмитриев, А.С. Динамический хаос: новые носители информации для систем связи [Текст] / А. С. Дмитриев, А. И. Панас. – М.: Издательство Физико–математической литературы. - 2002. – 252с.
  4. Короновский, А. А. О применении хаотической синхронизации для скрытой передачи информации [Текст] / А. А. Короновский, О. И. Москаленко, А.Е.Храмов // ЖТФ. – 2009. – т. 179. - № 12. – с. 1282-1310.
  5. Иванюк, П. В. Хаотическое маскирование информационных сигналов с использованием генератора на базе системы Лю [Текст] / П. В. Иванюк, Л.Ф. Политанский, О. В. Политанский, О. М. Элияшив // Технология и констуирование в электронной аппаратуре. 2012. –№3. – С. 11-17.
  6. Політанський, Л.Ф. Система передавання даних з використанням генераторів хаосу [Текст] / С. Д. Галюк, Л.Ф. Політанський, О. В. Гресь, Р. Л. Політанський // Радиотехника. 2011. –№164. – С. 66-71.
  7. Галюк, С. Д. Особливості синхронізації хаотичних систем (огляд) [Текст] / С. Д. Галюк, Л.Ф. Політанський, М. Я. Кушнір, Р. Л. Політанський // Складні системи і процеси. 2011. –№2. – С. 3-29.
  8. М. Роземблюм, А. Пиковский, Ю. Куртс Синхронизация: Фундаментальное нелинейное явление
  9. Pecora L.M. Synchronization in chaotic systems [Текст] / L. M. Pecora, T. L. Carroll // Phys. Rev. Lett. - 1990. - Vol. 64. - № 8. - P. 821-824.
  10. Стасєв Ю. В. Інформаційні системи на основі динамічного хаосу [Текст] / Стасєв Ю. В., Васюта К. С., Женжера С. В. – Системи озброєння і військова техніка, 2009. – №1(17). – С. 134-138.
  11. Vladimirsky E., Ismaylov B. (2011) Synergetic methods of control the chaotic systems. «ELM», 240.
  12. Politanskii L., Kushnir M., Politanskii R., Eliyashiv O. (2010). The multiuser communication system with use of chaotic frequency modulation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, № 1/5(43), 44-47.
  13. Dmitriev A., Panas A. (2002). Dynamic chaos: novel type of information carrier for communications systems. Izdatel'stvo Fiziko–matematicheskoj literatury. – 252.
  14. Koronovskii A., Moskalenko O., Hramov A. (2009). On the use of chaotic synchronization for secure communication // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 179, № 12, 1282-1310.
  15. Ivanyuk P., Politansky L., Politansky R., Eliyashiv O. (2012) Chaotic masking of information signals using generator based on the Liu System. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, №3, 11 – 17.
  16. Politansky L., Galiuk S., Gres O., Politansky R. (2011). Sistema peredavannja danih z vikoristannjam generatorіv haosu. Radiotehnika, №164, 66-71.
  17. Politansky L., Galiuk S., Kushnir M., Politansky R. (2011) Osoblivostі sinhronіzacії haotichnih sistem (ogljad). Skladnі sistemi і procesi, №2, 3-29.
  18. Pikovsky A., Rosemblum M., Kurths J. Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences.
  19. Pecora L., Carroll T. (1990). Synchronization in chaotic systems. Phys. Rev. Lett, 64, № 8, 821-824.
  20. Stasev Yu.V., Vasyuta K.S., Zhenzhera S.V. (2009 Sistemi ozbroennja і vіjs'kova tehnіka, № 1(17), 134-138.

Published

2013-04-25

How to Cite

Вовчук, Д. А., Галюк, С. Д., & Політанський, Л. Ф. (2013). Adaptation of the chaotic masking method for digital communication. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(4(62), 50–55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12371

Issue

Section

Mathematics and Cybernetics - applied aspects