Sürekli Zamanlı Otonom Kaotik Devre Tasarımı Ve Sinyal Gizleme Uygulaması

Year 2014, Volume: 29 Issue: 1, 0 - , 27.03.2014

Ünal Çavuşoğlu Yılmaz Uyaroğlu İhsan Pehlivan

https://doi.org/10.17341/gummfd.73592

Cited By: 7

Abstract

Kaos ve kaotik sistemler birçok uygulama alanına sahiptir. Uygulama alanlarından biri de kaos ile güvenilir
haberleşmedir. Kaotik işaretler, başlangıç şartlarına hassas bağımlıdırlar. Kaos tabanlı güvenilir haberleşme
sistemleri, iletilecek bilgi işaretlerinin spektrumunu geniş bir sahaya yayabilmeleri, eşzamanlı olarak bildiri
işaretlerini kodlayabilmeleri ve bu işlemleri basit ve pahalı olmayan kaotik devre düzenekleriyle
gerçekleştirebilmeleri sebebiyle, literatürdeki standart geniş spektrumlu haberleşme sistemlerine alternatif
olmuşlardır. Bu çalışmada sürekli zamanlı otonom kaotik sistemlerin devre tasarımı, 1996 yılında tanıtılan
doğrusal olmayan Thomas sistemi (TS_96) üzerinde anlatılmış, ayrıca Lorenz sistemi üzerinde de PSpice-tabanlı
bir sinyal gizleme uygulaması örneği verilmiştir. TS_96 sisteminin kaotik denklemleri elde edilmiş, kaotik devresi tasarlanmış, hem PSpice ortamında simüle edilmiş hem de fiziksel olarak elektronik devresi devre tasarımı yapılmıştır. Kaotik sinyal gizleme uygulaması için, Lorenz sistemi ele alınmış, Matlab ortamında nümerik olarak ve PSpice ortamında elektronik devre simülasyonu gerçekleştirilmiştir.

Keywords

Kaos, kaotik sistemler, kaotik devreler, kaotik senkronizasyon, kaotik gizleme, güvenli haberleşme

References

• Lorenz, E. N., “ Deterministic nonperiodic flow
• ”, J. Atmos. Sci. ,Cilt 20,130–141,1963.
• May, R. M. , “Simple mathematical models with
• very complicated dynamics”, Nature, Cilt
• (5560), 459-467, 1976.
• Kurt, E., Kasap, R., “Karmaşanın Bilimi
• Kaos”, Nobel Yayınları, Ankara, Kasım 2011.
• Ilya, P., “The End Of Certainty:Time, Chaos”,
• Nobel Yayınları, ISBN: 975-8304-24-0; page-
• , 1999.
• Chua, L. O., Wu, C.W., Huang, A., Zhong, G.,
• “A Universal Circuit for Studying and
• Generating Chaos-Part I: Routes to Chaos”, IEEE Trans. Circuits&Systems-I, Cilt 40,
• -761, 1993.
• Li, Z. , Li, K., Wen, C., Soh, Y. C., "A new
• chaotic secure communication system", IEEE
• Transactions on Communications, Cilt 51, No
• , 1306-1312, 2003.
• Torres, L.A.B. , Aguirre, L.A., "Inductorless
• Chua's circuit", Electronics Letters, Cilt 36, No
• ,1915-1916, 2000.
• Testa, J., Perez, J. ve Jeffries, C., “Evidence for
• universal chaotic behaviour of a nonlinear
• oscillator”, Phys. Rev. Lett. , Cilt 48, 714-717,
• Mar. 1984.
• Kurt, E., Cantürk, M., “Chaotic dynamics of
• resistively coupled DC-driven distinct Josephson
• junctions and the effects of circuit parameters”,
• Physica D: Nonlinear Phenomena, Cilt 238,
• No 22, 2229-2237, 2009.
• Kurt E., Cantürk, M., “Bıfurcatıons and
• hyperchaos from a dc drıven non-ıdentıcal
• Josephson Junctıon system”, Int. J. Bifurcation
• and chaos, 20(11)(3725-3740). (2010).
• Arcak, M., Larsen, M., Kokotović, P., “ Circle
• and Popov criteria as tools for nonlinear
• feedback design”, Automatica, Cilt 39, 643–
• , 2003.
• Pecora, L. M. , Carroll, T. L., “ Synchronization
• in Chaotic Systems”, Phys. Rev. Lett., Cilt 64,
• -824,1990.
• Cuomo, K. M., Oppenheim, A. V., Strogatz, S.
• H., “Synchronization of Lorenz-based chaotic
• circuits with applications to communications”,
• IEEE Trans. Circuits Syst.; Cilt 40, No 10,
• –633, 1993.
• Kocarev, L., Halle, K.S., Eckert, K., Chua, L.O.,
• Parlitz, U., “Experimental Demonstration of
• Secure Communications via Chaotic
• Synchronization”, International J. of
• Bifurcation&Chaos, Cilt 2, 709-713,1992.
• Halle, K. S., Wu, C. W., Itoh, M., Chua, L.O.,
• “Spread Spectrum Communication Through
• Modulation of Chaos”, International J. of
• Bifurcation&Chaos, Cilt 3, 469-477,1993.
• Dediu, H. , Kennedy, M. P, Hasler, M., “Chaos
• shift Keying: Modulation and Demodulation of a
• Chaotic Carrier Using Self-Synchronizing
• Chua’s Circuits”, IEEE Trans. Circuits&Syst.-
• I, Cilt 40, 634-642, 1993.
• Wu, C. W., Chua, L., “A Simple Way to
• Synchronize Chaotic Systems vith Applications
• to Secure Communication Systems”,
• International J. of Bifurcation&Chaos, Cilt
• ,1919-1627, 1993.
• Pehlivan, İ., Uyaroğlu, Y., “Simplified Chaotic
• Diffusionless Lorenz Attractor and its
• Application to Secure Communication Systems”,
• IET Communications, Cilt 1, No 5, 1015-1022,
• -
• Uyaroğlu, Y., Pehlivan, İ., “ Nonlinear Sprott94
• Case A Chaotic Equation: Synchronization and
• Masking Communication Applications”,
• Computers and Electrical Engineering, Cilt
• , No 6, 1093-1100, 2010.
• Sundarpandian, V., Pehlivan, İ. “Analysis,
• Control, Synchronization and Circuit Design of a
• Novel Chaotic System”, Mathematical and
• Computer Modelling, Cilt 55, 1904–1915,
• -
• Thomas, R., “Analyse et synthèse de systèmes à
• dynamique chaotique en termes de circuits de
• rétroaction (feedback)”, Bull. Cl. Sci. Acad.
• Roy. Belg., Cilt 7, 101–124,1996.
• Cuomo, K. M., Oppenheim, A. V., “Circuit
• Implementation of Synchronized Chaos with
• applications to Communication”, Phys. Rev.
• Lett., Cilt 71, 65-68,1993.
• Charlesworth, A. S., Fletcher, J. R., “Systematic
• Analogue Computer Programming, 2nd
• edition”, Unwin Brothers Limited, 1974.