基于切割的检测器生成与匹配算法

 检测器生成和匹配算法直接影响到人工免疫系统的检测效率和非法抗原的检测率.为了改进现有算法存在的生成检测器与识别非法抗原的时间和空间开销较大、对非法抗原检测率较低等问题,本文提出基于切割的检测器生成与匹配算法.针对现有检测器表示方法存在的缺陷,用正超立方体表示检测器,为减少匹配算法的时间和空间开销提供了基础;依据空间包含关系设计基于空间包含的匹配算法,减少了选择检测器和检查抗原的时间和空间开销,使得分析检测器所覆盖的非法抗原较方便;依据自体在论域空间的分布,引入切割空间的方法生成检测器,消除所生成检测器间的冗余信息,减少了检测漏洞,使得所生成的检测器具有较高的非法抗原检测率和检测效率.文中建立了算法的原型系统,构造不同类型的数据集,测试识别非法抗原所需的检测器数量,以及当系统中保存不同数量的检测器时所具有的非法抗原检测率,与现有算法进行比较,验证了基于切割的检测器生成与匹配算法能有效的提高否定选择算法的性能.     

负选择模型中初始检测器集的一个生成算法

在介绍人工免疫系统基本概念的基础上,讨论了人工免疫系统中应用广泛的负选择模型.研究的重点是负选择模型中初始检测器集的生成算法,在穷举法的基础上提出了一个新的检测器生成算法,包括算法的设计、性能分析和试验.理论分析与试验结果表明,新生成算法的时间复杂度小于穷举法,随检测器规模成线性递增.在所生成检测器集的性能上新算法也优于穷举法.     

基于混沌特性改进的小波数字水印算法

本文基于混沌特性提出一种改进的小波数字水印算法IWSVD,即采用混沌模型算法来生成混沌随机序列.混沌序列{Xn}对初值极为敏感,以此随机序列作水印信息,随机序列不同,会导致生成的数字水印不同,保证数字水印信号的唯一性,因而攻击者伪造水印是不可能的,检测抵赖也是不可能的.迭加了水印的图像能抗压缩及抗噪音处理,该算法健壮性更好.     

基于B树的否定选择算法及其应用

针对传统的方法在带钢表面缺陷图像检测中存在的问题,提出了基于B树的否定选择算法.根据影响成熟检测器生成的因素,通过低频和高频变异生成初始检测器集合,改变检测器的表示方式,以数值型的检测数代替二进制字符串形式的检测器,提取自体数值、检测数值和待检数值,使用B树建立索引并构建自体信息树和检测信息树,来实现其质量检测.实验表明,该方法明显优于传统的图像检测算法,提高了检测效率.     

一种混沌图像加密算法的研究与改进

利用混沌序列的特性,提出了一种新的混沌图像加密算法,并进行改进.首先由复合混沌映射生成混沌序列,再结合灰度值替代和图像位置置乱方法对图像进行加密,然后进行实验仿真和性能分析,结果表明该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

基于组合混沌遗传算法的最小测试用例集生成

最小测试用例集生成是软件测试的重要研究领域之一.将具有均匀分布特性的Chebyshev和Logistic混沌映射相结合的混沌序列引入遗传算法的选择、交叉和变异操作,并在遗传测试用例选择方法中添加混沌扰动,实现全局最优,以解决遗传算法用于测试用例集约简时局部搜索能力弱、易早熟收敛等问题.在随机生成的测试用例需求对应关系及Siemens测试套件等实例上进行了实验研究,并与现有的经典方法在测试用例集生成规模和算法执行时间上进行了比较,实验结果表明,在保持算法执行时间的基础上,在遗传测试用例方法中引入混沌映射有助于生成规模更小的测试用例集.     

基于混沌动态参数的散列函数

结合混沌系统与传统单向散列函数的优点,提出了一种基于混沌动态参数的带密钥单向散列函数构造方案.该方案以混沌系统生成动态参数,替换传统散列算法中的固定参数参与轮函数的运算并生成散列摘要.与现有混沌散列算法相比,新方案没有将消息分组直接参与混沌迭代,而采用传统散列算法作为散列迭代的核心,充分吸取了传统散列函数迭代结构完善且处理速度高的优点,在利用混沌动态参数提高散列算法安全性的同时有效地避免了混沌系统对算法速度的影响.研究结果表明:新方案具有很好的单向性、初值/密钥敏感性和较大的密钥空间,且速度快,易于实现.     

一维鲁棒混沌映射及S盒的设计

本文利用Li-York混沌判别定理,构造了一类分段线性连续混沌映射.基于此类映射,建立了一个构造一类分段非线性鲁棒混沌映射的判别定理.作为应用,构造了一个由多项式函数和三角函数映射合成的分段非线性鲁棒混沌映射.通过计算该混沌映射的分岔图,验证了映射在参数范围内的混沌性.作为鲁棒混沌的应用,设计了三个基于分段非线性鲁棒混沌映射的伪随机数发生器.在此基础上,利用混沌映射对初始参数的敏感性,提出了批量生成S盒的算法.S盒密码性能的分析结果表明,生成的S盒具有良好的密码学性能,可以较好的抵抗线性与差分攻击,为密码算法的研究发展提供基础与条件.     

适用于UHF RFID认证协议的Hash函数构造算法

在标签硬件资源受限情况下,为提高UHF RFID系统认证的安全性能,提出一种Hash函数构造算法.算法选择6个混沌映射组合之一来构造Hash函数,通过切换每组中的2个混沌映射生成混沌序列数组,再经过全序列取数策略,将生成的两组数值映射为最终的Hash值.结果分析表明,该算法具有很好的单向性、初值敏感性,在硬件资源和安全性能两方面满足了UHF RFID系统的安全认证要求.     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

DC-DC buck变换器的混沌现象分析及其控制

作为典型的分段光滑系统,DC-DC变换器中会出现诸多复杂的非线性现象,如分岔与混沌。文中从系统传递能量的角度分析了电压反馈型DC-DC buck变换器中混沌产生的机理,指出系统能量的增加是使系统产生混沌的主要原因。在此基础上,提出了一种采用以电感电流为控制变量的脉冲反馈控制器,实现了对电压反馈型DC-DC buck变换器混沌现象的控制。最终通过理论分析、数值计算及电路仿真证实了该方法的正确性及有效性。上述研究结果有助于加深对电路系统动力学特性的认识与理解,对优化系统参数、提高系统性能具有理论和实用价值。     

Generation of ultrawideband phase chaos in the decimeter band

The problem of obtaining ultrawideband phase chaos in the decimeter band with the use of a phase-locked loop is considered. The mathematical simulation of a third-order phase-locked loop is performed with account for the real characteristics of the phase detector, the signal frequency divider in the phase-locked loop, and the voltage-controlled oscillator. This simulation allows determination of the parameters of a prototype of a phase-locked loop operating in the chaotic generation mode. Based on the obtained results and available circuit technology, a prototype of a phase-locked loop generating ultrawideband phase-chaotic oscillations with a uniform power spectrum in a frequency range from 700 to 1300 MHz is developed and tested.     

Quasi-orthogonal chaotic CDMA multi-user detection using optimal chaos synchronization

In this paper, a novel optimal chaos synchronization (CS)-based method is proposed to realize multi-user detection of quasi-orthogonal chaotic code-division multiple access (CDMA) system. Theoretical analysis and computer simulations show that the multi-user quasi-orthogonal chaotic signal used in the CDMA system can be detected successfully by using the optimal CS. . Computer simulations show that the proposed method achieves a lower bit-error-rate performance than the conventional decorrelating detector and the minimum mean-square-error detector, and its performance is closer to that of the single-user Rake detector.     

从频域角度揭示混沌形成的整个过程

通过一个简单的非线性电路实例借助频谱分析仪从频域的角度揭示了混沌形成的整个真实过程以及在不同条件下的混沌现象。用实验记录了大量真实功率谱图,即2分频、4分频、8分频、16分频、混沌(含几种混沌带)及在混沌运动期间出现的各种周期窗口等壮观的现象。从而定性总结了混沌在频域中的一些特性,有助于认识混沌、控制混沌和应用混沌。     

一种提高检测率的免疫优化模型

文章建立了一种基于免疫原理的提高检测率的优化模型.通过提出匹配强度概念,给出了检测子之间的重叠和检测集与自我集的重叠的计算方法.进一步用最小化检测子之间的重叠代替最大化检测集的覆盖,用检测集与自我集的重叠代替自身耐受约束,建立了计算检测集分布的优化模型,避免了在检测集的覆盖计算中使用并集公式和蒙特卡罗方法.选择经典的Iris数据集进行实验,结果表明,基于免疫优化模型的二进选择算法产生的检测集的覆盖大于线性算法和贪婪算法产生的检测集的覆盖,提高了入侵检测等异常检测的检测率.     

n-scroll chaos generator using nonlinear transconductor

A novel chaotic oscillator capable of generating n-scroll chaos by relying on a multiple-cycle nonlinear transconductor is reported. The function of this nonlinearity can be mathematically represented via smooth hyperbolic tangent functions and its implementation only requires properly-biased bipolar differential-pair cells. The structure of the proposed oscillator is much simpler than existing n-scroll chaos generators     

50 GHz frequency divider using resonant tunnelling chaos circuit

An ultra-high-speed frequency divider using a resonant tunnelling chaos circuit is fabricated, which monolithically integrates a resonant tunnelling diode and a high electron mobility transistor. This frequency divider is based on the long-period behaviour of the nonlinear circuits generating chaos. The various frequency dividing operations are observed at the input frequency of 50 GHz. Chaotic operation is also observed     

低功耗水下超声测距系统设计

由于水声环境复杂,为了检测环境噪声干扰下的测距回波信号,需要较强的发射信号,造成系统功耗高,无法长时间工作,保密性差。将混沌检测理论引入水声测距领域,发现混沌振子检测方法适用于超声测距,符合该方法固有的限定条件。同时,在理论上对混沌检测方法进行了改进,并给出了具体的硬件结构。     

时空混沌二相调制雷达与干扰一体化信号

减小电子战平台上雷达和干扰机体积、重量、功耗的有效途径是实现雷达和干扰机一体化，即使雷达和干扰机共享硬件平台，发射信号采用同时具有探测定位能力和干扰特性的一体化信号。提出了一种基于单向耦合映象格子构造时空混沌二相序列的方法，分析了时空混沌二相序列的伪随机性能，构造了时空混沌二相序列调制的．体化时空混沌二相编码信号，并分析了该信号的同有分辨能力和干扰性能。分析结果表明，时空混沌二相编码信号可以作为雷达与干扰机一体化信号，并且具有优良的固有分辨能力和遮盖下扰特性。