Güvenli haberleşme için kaotik işaretlerin ve sistemlerin incelenmesi
An Investigation of chaotic signals and systems for secure communications
Yazar: İBRAHİM DEVELİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CEBRAİL ÇİFTLİKLİ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1997
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Kaos = Chaos ; Senkronizasyon = Synchronization ; İletişim = Communication

Özet:
ÖZET Son yıllarda, güvenli haberleşme sistemlerinin gerçekleştirilmesinde kaotik devrelerden faydalanma üzerinde çok çalışılan bir konudur. Kaotik işaretlerin; genişbandlı, gürültü benzeri ve kestirimleri çok zor olan özelliklerden dolayı bu tür işaretler, değişik haberleşme uygulamalarında kullanılabilir. Bu çalışmada, kaotik sistemlerin kullanılmasıyla oluşturulmuş bazı güvenli haberleşme sistemleri ele alınmıştır. İlk bölümde, kaotik sistemlerin temel özellikleri incelenmiştir. Kaos üreteci olarak kullanılan ve literatürde en sık rastlanan Chua Devresi' nin parametre değişimlerine olan duyarlılığı, yine bu bölüm içerisinde analiz edilmiştir. Uygun bir işaret iletiminin gerçekleştirilmesinde büyük öneme sahip olan kaotik sistemlerde senkronizasyon kavramı ve senkronizasyon teknikleri, ikinci bölümde ele alınmıştır. Birbiri ile eş olmayan, kuplajlı nonlineer ( doğrusal olmayan ) iki sistemin senkronizasyonu bu bölüm içerisinde incelenmiştir. Literatürde bu konuda yapılan çalışmalardan, iki sistemin parametrelerinin ayarlanmasında bir adaptif kontrolörün verimli şekilde kullanılabileceği anlaşılmıştır. Labaratuvar deneyleri ve bilgisayar simülasyonlarından elde edilen sonuçlara göre bir adaptif kontrolörün, kanalın ve devre parametrelerinin zamanla değiştiği durum için iki Chua Devresinin senkronizasyonun sağlanmasında çok iyi bir performansa sahip olduğu görülmüştür. Üçüncü bölümde, bilgi iletiminde kaotik işaretlerin kullanılmasıyla ilgili bazı yayınlanmış çalışmalar ele alınarak detaylı olarak incelenmiştir. Bu amaca yönelik olarak kullanılan tekniklerin bir kısmı deneysel olarak diğerlerinin ise bilgisayar simülasyonlarıyla test edildiği anlaşılmıştır. Chua Devresinin sıcaklık değişimine karşı duyarlılık analizi yine bu bölümde analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan; sıcaklıktaki küçük bir değişimin devrenin davranışı üzerinde beklenmedik bir etki yaptığı gözlenmiştir. Son bölümde ise, elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır.

Abstract:
VI ABSTRACT Recently, there has been much interest in utilizing chaotic circuits in the implementation of secure communications systems. Because chaotic signals are typically broad-band, noise-like and difficult to predict, they can potentially be used in various contexts for communications. In this study, a number of secure communications systems which have been constructed by using chaotic systems are discussed. In the first chapter, the basic properties of chaotic systems are discussed. The sensitivity of Chua's Circuit, which is the most commonly used Chaos generator in the literature, to parameter changes is also analysed in this chapter. The concept of synchronization of chaotic systems and synchronization techniques, which are of vital importance in the implementation of a useful signal transmission system, are presented in the second chapter. The synchronization of two coupled nonlinear systems which are not identical is discussed in this chapter. From the studies in the literature, it is observed that adaptive controllers can efficiently be used to adjust the parameters of the systems. Results from computer simulations and lab experiments verify that adaptive controllers can offer very good performance in maintaining the synchronization of two Chua's Circuits when the channel and circuit parameters are time-varying. In the third chapter, a number of studies from the literature concerning the use of chaotic signals in information transmission are presented and discussed in detail. Some of the techniques employed for this purpose are tested experimentally and the others are tested by computer simulations. The temperature sensitivity of Chua's Circuit is also analysed in this chapter. From the results obtained, it is observed that a small variation in the temperature results in unpredictable effects in circuit behaviour. In the last chapter, conclusions are presented.