混沌复合信号的脉冲多普勒雷达系统性能分析

面对复杂的电磁环境,现代战场要求雷达具有强的抗干扰特性,为在有效的距离内提高分辨率和测量精度,混沌信号是一种类随机性信号,具有良好的抗干扰和低截获概率特性.研究了一种混沌脉位和相位复合调制的脉冲压缩信号,其模糊函数是理想的图钉型,具有良好的距离和速度分辨力.提出了新型脉冲多普勒雷达系统处理方案,并基于SPW系统仿真平台,建立了新型脉冲多普勒雷达系统的仿真模型,对系统的抗干扰能力进行了理论分析和仿真,仿真结果表明,采用混沌脉位和相位复合调制脉冲压缩信号的脉冲多普勒雷达系统具有较强的抗干扰性能,混沌信号在雷达系统中有良好的应用前景.     

混沌调频与相位编码信号混沌性分析

为探讨混沌的雷达波形适用性,着重研究分析不同混沌映射、不同调制方式下混沌调制雷达波形的混沌行为。介绍了混沌调频和混沌相位编码雷达信号模型,重点从数学上推导了混沌调制后雷达信号的混沌特性关系,认为调制后信号的混沌性不能从理论得到保证,信号的混沌性具有不确定性。为获取调制信号较好的自相关函数性能,在分析李亚普洛夫指数求取的基础上,进一步强化条件,给出了混沌保留的充分条件。应用四类离散混沌映射分别产生频率调制和二相编码混沌雷达信号,分析比较了各情况下信号的相关函数性能,从仿真角度验证了理论分析,指出Bernoulli映射具有最佳的混沌频率调制性能,而Congruent混沌映射不适合混沌相位编码信号使用。该分析方法对于实际工程中指导混沌雷达波形设计具有重要现实意义。     

基于混沌信号的SAR抗距离向相干干扰方法

研究优化SAR抗干扰技术,针对干扰的欺骗性和复杂性,为了进一步提高SAR的抗欺骗干扰能力,应采用复杂发射波形抑制的关键技术,提出了一种改进型 Logistic映射产生混沌序列,使序列对信号进行相位调制,得到混沌调制SAR信号的方法,根据信号的自相关和互相关特性,可将信号作为SAR发射信号,然后对回波进行匹配滤波和成像.由于干扰信号和发射信号的相关性降低,干扰信号无法获得距离向压缩增益,从而抑制了欺骗干扰,获得了比采用传统LFM调制的波形信号更强的抗干扰能力.仿真实验证明了方法的有效性.     

混沌映射的随机性分析

为了研究混沌映射的随机性,将基于不变分布变差的随机性分析方法引入到混沌映射的随机性研究中,采用直方图法和特征向量法求解了Logistic映射(μ≠4)的不变分布。实验表明Logistic映射在参数3.99≤μ≤4时没有分岔且不变分布的变差很小,随机性较好。采用直方图法求解了超混沌Hénon映射的不变分布,得到超混沌Hénon映射在参数a从1.98趋于2、b从-0.005趋于0或从0.0084趋于0(即由三条直线b=–0.42a+0.84、b=0.25a–0.5和a=1.98所围成)的三角区内,其不变分布变差较小,随机性较好,且迭代不溢出。以图像加密为例设计实现了超混沌序列密码的一个应用方案。     

基于DSP的弱信号混沌测量新方法研究

将混沌理论应用到弱信号的测量中已获得了初步的成功,降低因电子开关的频繁通断而引起的测量噪声是目前需要解决的主要问题.提出了一种新的混沌测量电路设计方法,它利用DSP仿真电子开关,与已有的测量方法相比,具有更好的线性度和更小的误差.给出了新方法与目前已有方法的测量结果对比,表明该方法具有更良好的前景.     

循环混沌优势进化算法

详细描述了新提出的能够快速收敛的优势进化算法以及基于混沌映射为初始群体的循环优势进化算法。对该策略利用模拟函数做了寻优测试并做了详细的讨论，测试表明在具有3^15个极小值的空间中循环优势进化算法能够在极短的时间内快速寻找到全局唯一的最小点。该全局最优算法策略具有很大的潜力运用于化学问题的复杂QSAR研究的寻优当中。     

基于混沌信号的系统频率响应特性测试方法

介绍了在难以用解析法建立系统的传递函数时，利用混沌信号来测试系统频率响应特性的一种实验方法。该方法仅需将混沌信号作为激励信号作用于被测系统，通过计算系统输出信号的频谱，便可获得被测系统的频率响应特性。通过对几种典型的高通、低通滤波器的计算机仿真及实际电路测试，验证了该测试方法原理简单，实用性强，对宽带被测系统的频率响应特性可得到很好的洲试效果。     

基于混沌序列的图像加密算法

加密是保证机密信息安全的重要手段.设计了一种基于混沌序列的加密算法:以非线性动力系统的Logistic映射为模型,采用两个初值不同的混沌序列,由它们分别产生二值序列的奇数位与偶数位,再与数字图像进行异或操作,实现了对图像的快速加密.实验证明该算法实现简单,安全性高,有较强的抗攻击能力,具有良好的加密效果.     

用混沌系统实现文本文件的加解密

电子政务中要处理大量的电子文本文件,如何保证电子文本文件在网络传输中的安全是非常关键的。目前已经有许多传统的加密方法,本文分析了混沌系统和传统加密方法的联系,根据混沌系统对于初始值的高度敏感性,提出了将混沌系统的状态作为密钥信号对文件进行加密的一种方法,用这种方法加密,密文分布均匀,能有效提高文本的保密性,提高信息在传输中的抗破译能力。     

基于混沌映射的彩色图像加密算法设计实现

算法使用Logistic映射产生混沌序列.采用单向散列函数生成Logistic映射的两个初始值,进行混沌迭代产生两个混沌序列,再按照一定算法生成两个变换矩阵实现对彩色图像的频域加密.实验证明,算法实现简单,解密图像失真度低,安全性高,对彩色图像有着良好的加密效果.     

混沌优化算法的性能分析

现代优化算法主要解决全局最优问题，其本质是概率性的．借鉴多种自然现象，人们提出了许多仿生、仿物算法，如禁忌搜索算法（TABU）、模拟退火（SAA）、遗传算法（GA）、进化策略（ES）、蚁群算法（ACA）等．利用混沌的遍历性进行优化搜索就是一种很有趣的研究思路，尤其对于虫口方程人们进行了许多研究，取得了一定的研究成果．但和普通的随机搜索算法相比，其性能之不足也很明显，主要体现在：混沌的遍历性不均匀，在边界处搜索密度高，远不如随机Monte Carlo搜索方法．这就从本质上决定了其搜索性能在普适性上与Monte Carlo算法有差距．仿真计算证实了这个结论．因此对于利用虫口方程进行的混沌优化研究需要谨慎采用．     

混沌同步在弱信号检测中的应用研究

分析了Duffing方程的基本形式;阐述了基于混沌信号相平面变化进行弱信号检测的工作原理,针对目前利用混沌检测弱信号中存在的两个关键问题;提出了一种利用混沌同步特性检测弱信号的系统模型,利用此系统解决了混沌检测弱信号中存在的两个问题,实验证明了此方案的可行性,为混沌同步在弱信号检测的实际应用奠定了基础.     

基于Logistic的混沌双重加密研究

通过对基于Logistic映射的混沌加密算法原理的分析,提出了一种基于Logistic映射的交叉加密算法.该算法利用2个一维混沌系统对明文进行交叉异或和求余运算.使用2个混沌系统扩大了密钥窄间,并增加了密钥的复杂性,提高了抗破译强度.实验结果表明此算法运算速度快,密文对密钥敏感.该算法具有较好的安全性且易于实现.     

VFP数据库中混沌加密算法设计与实现

作为主要密码技术之一的序列密码,它的安全强度完全取决于其所产生的伪随机序列的好坏。而混沌系统具有对初始条件敏感性、随机性、相关性等优良的密码学性能,能够产生性能良好的伪随机序列,所以很适合于序列加密。文中分析了基于Logistic混沌映射的加密算法原理;给出了一个基于该算法的具体加密/解密算法;利用VFP工具具体实现了加密/解密算法,并用该算法对一个具体实例进行了加密。实验结果表明混沌加密算法完全可以满足VFP数据库应用系统保密的要求。     

一种基于单片机和混沌理论的微电压测量仪

介绍了将混沌理论应用于信号测量的一种方法,设计了基于帐篷映射的混沌测量电路的理论模型和实际模型,再与单片机相结合,组成了一台微电压测量仪.实验证明,该测量仪具有放大倍数不受限制,集信号调理与A/D转换于一体的特点.     

网络环境下地图的混沌加密实用算法

针对地图的存储特性,提出了一个混沌序列加密算法．该算法首先用单向Hash函数把密钥散列为混沌映射的迭代初值,混沌序列经过数次迭代后才开始取用;然后将迭代生成的混沌序列值映射为ASCII码后与地图数据逐字节进行异或运算．考虑到实际计算中的有限精度效应,随步长改变混沌映射参数．采用实际的地图数据,经与DES及A5算法的比较表明,该算法效率高、保密性好、使用简单。     

基于混沌系统的正交小波变换盲均衡算法

针对常数模盲均衡算法(CMA)收敛速度慢、稳态误差大和局部收敛的缺点,将正交小波变换与混沌通信理论相结合,提出了一种基于混沌通信系统的正交小波变换盲均衡算法(CS-WT-CMA)。该算法充分利用了混沌映射的伪随机性、遍历性、相关性以及无限宽带功率谱等特点,将混沌调制系统用于产生宽带混沌信号,使用混沌信号作为载波,在调制的同时直接对发射信号进行扩频,从而降低了信道输入信号的自相关性,更好地抑制了码间干扰和多径衰落;同时对均衡器输入信号进行正交小波变换,并作能量归一化处理,降低了信号的自相关性,从而有效地加快了收敛速度。水声信道仿真结果表明,与正交小波变换盲均衡算法(WT-CMA)相比,该算法收敛速度更快、稳态误差更小。     

应用计算机仿真研究混沌及混沌同步

在混沌应用研究领域,计算机仿真方法是继数值分析法、Lyapunov指数分析法和真实实验法之后的另一个非常有效而实用的混沌研究方法。本文通过计算机仿真再现了Chua电路的混沌信号输出;实现了对两个Chua电路主动－被动混沌同步。仿真实验表明：（i)在研究电子学信号混沌系统的混沌同步问题时,仿真实验与真实实验有较好的对等性;;（ii）在仿真实验过程中,仿真方法对影响系统同步的因素（如噪声和系统参数变化等因素）能进行有较控制,较之真实实验,对系统的稳定性和鲁棒性问题能进行更准确的量化分析。     

混沌背景下基于神经网络的微弱谐波信号检测

欲得到淹没于强噪声背景中的弱信号,提出一种基于径向基函数网络的检测方案.利用网络最优化结构对重构后的采样序列训练集相空间进行非线性拟合,进而预测验证集.对预测误差作功率谱分析可获得背景噪声有效抑制后的弱谐波信息.仿真检测分别在Lorentz、Duffing和Logistic混沌背景及白噪声条件下进行,最低检测信噪比分别可达-36 dB、-36 dB、-15 dB.     

混沌与混沌应用

混沌理论是非线性动力学系统的重要组成部分,它揭示了非线性科学的共同属性─有序与无序的统一,确定性与随机性的统一。混沌控制及其应用是非线性科学应用新的研究领域,其研究受到了非常广泛的重视。该文介绍了混沌控制的基本方法,阐述了混沌理论的普遍应用,并对今后的发展方向和困难提出了一些见解。