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。     

吸引子键波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,分析了蔡氏电路中混沌吸引子的键波及螺旋表示方法,设计了一个基于Chua电路键波同步系统;通过实验给出了混沌键波同步系统在在弱信号检测的应用,解决了目前利用混沌检测弱信号中存在的两个关键问题,为混沌键波同步系统在弱信号中的实际应用奠定了一定的基础。     

基于Chua电路混沌同步在弱信号检测中的应用研究

文章分析了基于混沌检测弱信号的原理,针对目前利用混沌检测弱信号中存在的两个关键问题,构造出一种利用基于Chua电路混沌同步检测弱信号的系统,利用此系统解决了混沌检测弱信号中存在的问题,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。     

时分复用在混沌保密通信中的应用研究

给出了一种便于集成的改进型Chua电路,构造出一种具有一定鲁棒性、抗干扰等特性的驱动一响应式混沌同步系统,研究发现此混沌同步系统具有自保持特性,并给出研究结果;利用此特性,根据时分复用原理解决了目前如何同时在同一信道中传输混沌同步控制信号和密文信号的关键性问题,实验证明了此方案的可行性,为混沌在保密通信中的实际应用奠定了基础。     

采用鲁棒滑模观测器实现一类混沌系统的同步

提出一种鲁棒滑模观测器，并应用于一类混沌系统的同步，该鲁棒滑模观测器通过滑模与相应的控制策略来实现，可调整观测器跟踪系统状态的收敛速度，实现两个混沌系统的同步，将所提出的鲁棒滑模状态观测器用于一类存在参数摄动和／或干扰的混沌系统的同步具有鲁棒性，该鲁棒滑模状态观测器不仅能实现低维的混沌系统的同步，而且能实现超混沌系统的同步，以Chua’s电路和超混沌Roessler系统为例给出了设计过程和仿真实验，其结果验证了所提出方法的有效性。     

新控制器实现不同Chua系统的同步控制

针对实际中两Chua混沌系统同步可能遇到的问题,即不同混沌状态两相同结构的混沌系统以及不同结构的Chua系统之间的同步问题,提出了一种新的控制器。利用Lya-punov稳定性理论,对新控制器控制两系统同步误差的稳定性进行了分析和证明。最后,利用Matlab进行了大量的计算机数值仿真实验,研究了5涡与3涡,5涡与1涡,5涡与非混沌态及不同结构Chua系统之间的同步。数值仿真实验的结果证实了该控制器的有效性。     

非恒同混沌系统的全状态广义同步

在已有的广义同步定义基础上,提出了一种新的概念-非恒同混沌系统的全状态广义同步(FSGS),给出了实现全状态广义同步的统一的控制器形式,该控制器适用范围人,结构相对简单,并且是白适应的.以Chua电路、Lorenz系统、Rossler系统和Liu系统为例,数值实验验证了该方法的有效性,该控制方法可以很快的实现两个混沌系统的全状态广义同步.     

一种新的混沌系统同步思想及其在信息传输中的应用

从混沌保密通信的要求出发，根据驱动混沌系统特点，任意构造满足一定条件的响应系统，在滑模控制策略和扩张状态观测器基础上，得到物理可实现的控制策略以弥补驱动，响应系统结构的差异并实现二者的同步，在此基础上实现信息传输，通过对Duffing和Chua‘s电路的仿真证明效果良好。     

时滞输出反馈非恒同主从耦合混沌系统一致同步的判据

当主从耦合混沌系统的参数之间非恒同时,一般意义上的混沌同步难以实现,因此,讨论了其具有一定误差界的一致同步问题.本文对一类包含Lur’e系统和Lipschitz系统在内的混沌系统,应用Lyapunov函数方法导出通过时滞输出反馈控制实现一致同步的充分条件,该判据用矩阵不等式的形式给出.进而讨论了同步的鲁棒性问题.最后结合Chua电路对结论进行了数值模拟,验证了结论的正确性与有效性.     

基于鲁棒控制的不确定性混沌系统的同步化

研究了两个不确定性混沌系统的同步化问题．由于受到外界因素的干扰，混沌系统的参数会在一定范围内变化，从而导致其不确定性的产生．以两个相互耦合的不确定性混沌系统为研究模型，基于鲁棒控制，提出了同步方案．采用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论和线性矩阵不等式（LMI），严格证明了该方案的有效性．同时，给出了以Chuas电路为例的数值仿真，其结果与理论推导相一致．     

混沌同步及其在信息通讯中的应用

利用混沌信号作为载体实现信息通讯,其关键问题是发射机系统与接收机系统的混沌同步。本文应用MATLAB（数值计算实验）对由两个三维混沌系统（Chua系统与Lorenz系统）构造的高维超混沌系统进行了动态模拟,实现了高维系统的混沌同步及其信息通讯的编码与解码过程。模拟结果表明,高维系统的同步可以通过各子系统的混沌同步逐级实现,而初级子系统的同步程度、抗干扰性以及稳定性决定了高维系统的同步能力,模拟过程可以对此进行有效的数值分析,为应用研究的技术实现提供了依据。     

混沌同步的变结构控制

提出一种实现混沌同步的变结构控制方法。通过对Lorenz混沌系统的理论研究和数字仿真,所得结果证明了该控制的有效性。     

基于混沌同步的保密通信

研究了基于混沌系统完全同步化的保密通信问题。根据所要传输的信号,将混沌系统中的某一参数加以改变。通过自适应控制方法,在混沌系统同步化的基础上分别识别出系统的原参数和改变后的参数,进行分析比较后复原传输信号。利用Lyapunov稳定性定理和Barbalat定理,严格证明了同步方法的正确性。同时,以高维的Rossler系统为例进行了数值仿真,验证了保密通信方案的有效性。     

基于混沌的跳频通信系统

利用混沌信号取代跳频通信中的伪随机序列,其关键问题是混沌序列的相关特性和发射系统接收系统的混沌同步。该文提出利用Chen’s混沌序列构造跳频码,分析了该混沌序列的相关特性,并与Lorenz混沌序列进行比较,并讨论了存在于扰下的同步性能。应用MATLAAB进行仿真,结果表明该混沌序列具有良好的相关特性和稳定的同步性能,应用于跳频通信可获得较好的效果。     

基于非线性观测器的离散驱动混沌同步

1　引言混沌同步是通过驱动信号的作用使得受迫系统的状态与驱动系统趋于一致.在系统与控制领域有一个相关问题就是通过系统的观测信号来估计该系统的状态,即“观测器”问题.混沌作为一类特殊的非线性动力系统,很自然地可引入观测器理论更系统地进行同步设计,且能用于同步方法所不能实现的某些系统中[1].混沌同步的一个主要应用方面是保密通信,而一般的同步方法均采用时间连续驱动信号,在数字通信占主流的今天,时间离散驱动的同步系统能够提供更高的频谱效率和保密性能[2,3],本文对基于观测器的混沌同步的条件进行分析,并导出了离散驱动时混…     

单向耦合混沌同步及其在保密通信中的应用

采用单向耦合同步法,利用Lyapunov稳定性定理、全局同步法及最大Lyapunov指数法分别对Lorenz系统、变形耦合发电机系统及超混沌Chen系统的自同步进行了研究.为适用于混沌保密通信,使用单路信号实现了驱动系统与响应系统的同步,并给出将超混沌Chen系统的自同步用于混沌掩盖保密通信的具体例子.数值模拟验证了所给方案的有效性.     

控制非线性动力系统的混沌现象

控制混沌是一个新的概念。本文对混沌系统的控制，同步及反控制等问题给予综合介绍和评述，指出混沌控制这一新的令人鼓舞而且颇有起色的研制方向无论在理论还是在应用方面都具有十分诱人的前景。这一英新的科研和学术上的挑战正在向数学，物理，工程，以及多方面的交错学科中从事尖端研究的科学工作者们提出越来越多和越来越深刻物课题，因而特别应该引起非线性动力系统和工程控制论专家们足够的重视。     

基于非线性观测器设计的混沌同步控制

提出一种基于非线性观测器设计的混沌同步控制方法,给出了一类含有不确定参数混沌系统的观测器实现条件.该控制策略可满足混沌系统中存在一些不确定参数的要求.通过对Lorenz混沌系统的理论分析和数字仿真,证明了其有效性.     

渐近跟踪鲁棒控制的混沌同步

对混沌系统同步控制中的控制器进行了研究,因其实际应用受限大等因素而要求系统具有较好的鲁棒性.把渐近跟踪作为系统同步的推广,从控制方法的角度设计一个混沌同步控制器,运用极点配置法求出控制器的增益参数并从控制理论上证明了该思路的可行性.通过对Lorenz系统的数值仿真试验,验证了该方法在控制混沌同步方面的有效性.为混沌控制中设计耐受性高的控制器提供了依据.