Tek Bir Kanaldan Kaotik Maskelenmiş Ses Sinyalinin İletilmesi

Sonuç & Katkı:Sonuç olarak oluşturulan sistemin şifreleme başarısı ve güvenilirliği simülasyon programları ve sayısal analizler ile doğrulanmıştır.

🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi

📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem

⚙️Değişkenler:Frekans bölmeli çoğullama (FBÇ) · Histogram analizi · Kaotik maskeleme ses sinyali

Özet

Veri güvenliği iletişim sistemleri için çok önemlidir. Güvenliği sağlamak için şifreleme yöntemleri sıklıkla kullanılmaktadır. Kaotik osilatörler, kendilerini tekrar etmeyen sinyaller ürettikleri için verilerin şifrelenmesi için kullanılır. Şifreleme ve şifre çözme işlemlerinin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için aynı kaotik osilatörler kullanılmalı ve birbirleri ile senkronize edilmelidir. Bu çalışmada, iki kaotik osilatör arasındaki senkronizasyonu gerçekleştirmek için frekans bölmeli çoğullama (FBÇ) yöntemi kullanılarak şifrelenmiş veri ve senkronizasyon sinyali alıcı tarafına iletilmiştir. Verici tarafında şifrelenecek sinyalin şifreleme kalitesini artırmak için yüksek frekanslı anahtarlama kullanılır. Oransal-İntegral-Türevsel (OIT) kontrol, iki kaotik osilatör arasında senkronizasyon sağlamak için kullanılır. Orijinal sinyal ile şifre çözme sinyali arasındaki doğruluk ilişkisini belirlemek için korelasyon testi, tepe sinyali gürültü oranı (TSGO), ortalama kare hatası (OKH) ve spektral entropi kullanıldı. Sonuç olarak oluşturulan sistemin şifreleme başarısı ve güvenilirliği simülasyon programları ve sayısal analizler ile doğrulanmıştır.

Abstract

Data security is very crucial for communication systems. Encryption methods are frequently used to ensure security. Chaotic oscillators are used for the encryption of data because they produce signals that do not repeat themselves. Identical chaotic oscillators should be used and synchronized with each other in order to perform encryption and decryption processes healthily. In this study, the encrypted data and synchronization signal are transmitted to the receiver side using the frequency division multiplexing (FDM) method to realize the synchronization between two chaotic oscillators. High-frequency keying is used to increase the encryption quality of the signal to be encrypted on the transmitter side. Proportional-Integral-Derivative (PID) control is used to provide synchronization between two chaotic oscillators. The correlation test, peak signal to noise ratio (PSNR), mean square error (MSE) and spectral entropy were used to determine the accuracy relationship between the original signal and the decryption signal. As a result, simulation programs and numerical analysis verified the encryption success and reliability of the created system.

Anahtar kelimeler

Frekans bölmeli çoğullama (FBÇ)Histogram analizi Kaotik maskeleme ses sinyali Kaotik sinyal senkronizasyonu Sprott kaotik sistemi Chaotic masking audio signal Chaotic signal synchronization Frequency division multiplexing (FDM)Histogram analysis Sprott chaotic system

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇABUKER, A. C., ALMALI, M. N., PARLAR, İ. (2023). Tek Bir Kanaldan Kaotik Maskelenmiş Ses Sinyalinin İletilmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 28 Sayı: 1, 60–75. https://ajindex.com/articles/936817

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

Yeni Sekmede Aç ↗

↗Yeni Sekme

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (3)

Almalı, M. N., & Dikici, Z. (2016). The simulation of sound signal masking with different chaotic oscillations and its circuit application. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences, 24(5), 4284-4293. doi:10.3906/elk-1504-264
Almeida, D. I. R., Alvarez, J., & Barajas, J. G. (2006). Robust synchronization of Sprott circuits using sliding mode control. Chaos, Solitons & Fractals, 30(1), 11-18. doi:10.1016/j.chaos.2005.09.011 Ameen, M. J. M., & Hreshee, S. S. H. (2022). Hyperchaotic modulo operator encryption technique for massive multiple input multiple output generalized frequency division multiplexing system. International Journal on Electrical Engineering and Informatics, 14(2), 311-329. doi:10.15676/ijeei.2022.14.2.4 Andrew, H. J. (1976). Stochastic Processes and Filtering Theory. Newyork, USA: Academic Press Atan, Ö. (2016). Synchronisation and circuit model of fractional-order chaotic systems with time-delay. IFAC-PapersOnLine, 49(29), 68-72. doi:10.1016/j.ifacol.2016.11.097 Chen, C. H., Chang, C. F., Yan, J. J., & Liao, T. H. (2008). EP-based PID control design for chaotic synchronization with application in secure communication. Expert Systems with Applications 34(2), 1169-1177. doi:10.1016/j.eswa.2006.12.023 Chen, M., Xu, W., Wang, D., & Wang, L. (2019). Multi‐carrier chaotic communication scheme for underwater acoustic communications. IET Communications, 13(14), 2097-2105. doi:10.1049/iet-com.2018.5524 Chua, L. O., Wu, C.W., Huang, A., & Zhong G.Q. (1993). A universal circuit, for studying and generating chaos. I. Routes to chaos. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, 40(10), 732-744. doi:10.1109/81.246149 Elkholy, M., El Hennawy, H. M., & Elkouny, A. (2016). Real time implementation of secure communication system based on synchronization of hyper chaotic systems. 2016 33rd National Radio Science Conference (NRSC), Aswan, Egypt. doi:10.1109/NRSC.2016.7450849 El-Zoghdy, S. F., El-sayed, H. S., & Faragallah, O. S. (2020). Transmission of chaotic-based encrypted audio through OFDM. Wireless Personal Communications,113(1), 241-261. doi:10.1007/s11277-020-07187-4
Feng, Y., Li, J., & Yu, X. (2010). Multi-dimensional signals transmission via single channel for chaos synchronization. IECON 2010-36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, Glendale, AZ, USA. doi:10.1109/IECON.2010.5675531 Han, F., Feng, Y., & Qi, C. (2013). Time division multiplexing based multiple synchronise