基于多级混沌同步理论的保密通信

提出了一种多级混沌同步保密通信系统实现方案。在发射端，混沌信号首先与有用信号进行合成，然后将合成的混沌信号作用于另一个混沌系统，进而得到调制后的传输信号；在接收端，信道传输的混沌信号经过与发射端结构相同的混沌系统二级解调后恢复出有用信号。研究结果表明，这种多级混沌同步保密通信系统比原同步掩蔽通信系统具有更好的安全特性和更高的有效带宽，而且实现简单。     

一类分数阶超混沌系统的同步及其应用

应用分数阶微积分稳定性理论,提出了一类分数阶超混沌系统同步控制的新方法,通过在分数阶超混沌响应系统中设计两个控制器,实现了分数阶超混沌Chen系统之间的同步。并将该方案应用到保密通信中,利用混沌掩盖技术,实现了复杂非周期信号的安全传送,在接收端通过去掩盖,毫无失真地恢复了有用传送信号。数值仿真和理论分析结果的一致性表明了该方案的有效性和可行性。     

基于自适应同步的混沌调制保密通信

针对基于参数调制的自适应混沌保密通信问题,设计一种自适应混沌响应系统,将信息信号调制到混沌系统的某个参数中,通过构造自适应参数辨识与单个自适应控制器,实现混沌系统的同步与参数估计。在接收端,通过构造非线性滤波器,使信息信号有效恢复,实现保密通信。仿真结果表明,该系统同步性较好,解调信号逼近于信息信号,具有较强的保密性。     

异结构混沌同步的研究及其在保密通信中的应用

根据Lyapunov稳定性定理,使用观测器方法实现混沌异结构同步。由连续系统稳定准则,在同步试验的基础上将异结构混沌同步应用于保密通信,对于给定的不同信号用混沌遮掩,混沌键控,混沌参数调制三种方法实现保密传输,在混沌参数调制方法中提出了提取能量均值解调有用信息的方法,并利用MATLAB仿真,证实方案的优越性和有效性。     

统一混沌系统同步及在保密通信中的应用

对统一混沌系统的同步控制和在保密通信中的应用进行了研究．基于李亚普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式方法,设计出一种结构简单、反馈增益小、保守性小的输出反馈控制器;解决了状态不可测情况下统一混沌系统的同步控制问题,实现了性能良好的混沌同步．进而用混沌掩盖的方法将该同步方法应用于保密通信．最后以统一混沌系统的特殊情况洛伦兹系统为例进行了仿真．仿真结果表明可以实现渐近同步,应用于保密通信可以达到掩盖有用信号的目的,并且可以无失真地恢复有用信号．     

不同阶混沌系统同步及其在保密通信中应用

基于Lyapunov稳定性理论,采用主动控制思想研究了不同阶混沌系统广义投影同步问题,实现了混沌系统的广义投影同步,同时将该同步方法应用于保密通信中。数值仿真表明系统可实现广义投影同步,且在保密通信中能够有效恢复出有用信号。     

参数不确定的混沌同步及在保密通信中的应用

针对参数不确定的Chen混沌系统的同步控制和在保密通信中的应用进行了仿真研究.采用参数自适应控制策略对系统中不确定的参数进行辩识,并且基于Lyapunov稳定理论,设计出一种非线性反馈控制器,实现了性能良好的混沌同步,进而用混沌掩盖的方法将该同步方法应用于保密通信.仿真结果表明可以实现单调快速同步,能较快辩识未知参数,应用于保密通信可以达到掩盖有用信号的目的,并且可以无失真的恢复有用信号.     

基于Rossler超混沌系统模糊同步的保密通信方案

在对Rossler超混沌系统模糊建模的基础上,构造了模糊调制过程的发射系统与接收系统,并通过实现接收系统与发射系统的同步来实现信号的解调,进而实现了保密通信。在研究接收系统和发射系统的同步时,运用精确线性化方法对同步误差系统进行了简化,并通过Lyapunov稳定性条件的推导确定了两个系统的同步条件,进而得到了调制参数矩阵的求解方法。仿真结果验证了该模糊混沌保密通信方案的有效性和实用性。     

异结构混沌系统同步及其在保密通信中的应用*

根据主动控制思想和Lyapunov稳定性定理,构造主动控制器使得两个异结构的混沌系统在短时间内实现同步,并证明了混沌同步的鲁棒稳定性;利用MATLAB的Simulink技术进行数字仿真,将同步的异结构混沌系统应用到混沌掩盖和混沌参数调制保密通信中。仿真结果表明,异结构混沌系统能够实现稳定的同步,且在混沌掩盖和混沌参数调制保密通信中,有用信号均能有效地在接收端恢复出来。     

混沌指数同步在保密通信中的应用

利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出一类时滞混沌系统指数同步的充分条件,设计指数同步控制器。在此基础上,采用混沌掩盖方法将该控制器应用于保密通信中。基于Ikeda混沌系统的仿真结果表明,该方法可准确、快速地恢复出有用信号,并且对噪声具有一定的鲁棒性,能够达到保密通信的目的。     

耦合控制实现一类超混沌系统同步

本文主要研究了一类含非线性负电容的超混沌电路的控制同步问题,运用耦合控制原理,设计了适合于该超混沌系统的线性耦合控制算法。该算法的实质是通过对超混沌系统施加耦合控制,使得耦合后的超混沌系统可以稳定到状态空间的一个低维流形上,结合线性化理论及渐进稳定性理论,将耦合控制同步问题归结为耦合控制系统的稳态误差是否随时间的增长趋近于零。为进一步验证本文所设计的耦合控制算法的性能,对所提出的算法进行数值仿真,仿真结果表明了本文所给算法的有效性和可行性。     

一类超混沌系统的自适应控制同步算法

本文运用理论分析与仿真实验相结合的手段,研究了一类超混沌系统的自适应控制同步问题。所研究的超混沌系统为一含负电容的四阶自治超混沌电路。运用自适应控制原理,针对所给出的超混沌系统设计了超混沌自适应控制算法。运用线性化方法及稳定性理论,将自适应控制同步问题转化为误差的稳定性问题。对控制算法中关键参数的选取进行了理论分析,在此基础上,对控制算法进行数值仿真验证,结果表明了所设计超混沌自适应控制器的有效性。     

耦合控制超混沌同步鲁棒性分析研究

本文运用理论分析及数值仿真的方法,分析了一类含非线性负电容的四阶自治超混沌系统的鲁棒性。重点研究了噪声干扰及参数扰动情况下超混沌系统的耦合同步问题,定量分析结果表明,经过结构简单易于实现的线性耦合控制器,四阶自治超混沌系统可以实现较为稳定耦合控制同步,并且超混沌同步系统对于噪声干扰及参数扰动具有较强的抑制能力,耦合控制超混沌同步系统具有较好的鲁棒性。     

CNN超混沌同步保密通信系统的研究

常规的混沌同步保密通信系统一般是在理想状态下进行研究的,但实际上,混沌信号不可避免地受到各种噪声的干扰,这将直接影响保密通信的效果.将高斯白噪声加入到由细胞神经网络构造的超混沌同步保密通信信号系统,提出通过选择反馈矩阵的方法可将噪声的影响降至最低.且将已用混沌系统多个状态变量加密后的信号与连续信号进行相加和相乘,增加了传输信号的复杂性,提升了通信系统的安全性.     

统一混沌系统同步控制及在保密通信中的应用

基于线性反馈同步的理论, 实现了统一混沌系统的线性反馈同步的控制, 并将该混沌同步方式应用于混沌参数调制的保密通信系统中。在系统的发送端利用发送的信息信号调制混沌系统的参数, 将信息信号隐藏在混沌信号中, 在系统的接收端利用混沌同步信号提取出相应的混沌系统参数, 进而恢复出所传输的信息信号。仿真结果表明其同步时间短, 在保密通信系统的接收端恢复出信息信号非常逼近发送的信息信号, 具有较强的保密性和实用性。     

Synthesis of fuzzy model-based designs to synchronization andsecure communications for chaotic systems

This paper presents synthesis approaches for synchronization and secure communications of chaotic systems by using fuzzy model-based design methods. Many well-known continuous and discrete chaotic systems can be exactly represented by T-S fuzzy models with only one premise variable. According to the applications on synchronization and signal modulation, the general fuzzy models may have either i) common bias terms; or ii) the same premise variable and driving signal. Then we propose two types of driving signals, namely, fuzzy driving signal and crisp driving signal, to deal with the asymptotical synchronization and secure communication problems for cases i) and ii), respectively. Based on these driving signals, the solutions are found by solving LMI problems. It is worthy to note that many well-known chaotic systems, such as Duffing system, Chua's circuit. Rassler's system, Lorenz system, Henon map, and Lozi map can achieve their applications on asymptotical synchronization and recovering messages in secure communication by using either the fuzzy driving signal or the crisp driving signal. Finally, several numerical simulations are shown to verify the results.     

参数扰动下的混沌同步控制及其保密通信方案

研究了变参数混沌系统的同步控制问题及其保密通信方案设计.主要创新点可归结如下:第一,提出了利用混沌系统状态变量来构造变参数系统参数扰动项的思想,研究了混沌系统参数在另一组混沌序列持续扰动下的同步控制问题.混沌系统对参数具有敏感依赖性,当混沌系统的参数被另一组混沌序列持续扰动时,系统将产生更加难以预测的混沌行为.第二,对加密后的信息信号再进行一次非线性叠来生成加密端与解密端之间的通信信号,而不是直接以加密信号作为通信信号,使得实际传输的通信信号具有更复杂的形式从而难以被破译.此外,该方案只需向接收系统发送一路信号,且同步控制器简单,实用性较强.数值模拟和理论分析表明该方案具有良好的通信、保密特性和较广的适用范围.     

一种用于协作通信系统的频率同步算法

在协作通信领域中频率同步已成为研究的焦点之一。由于其系统特性,载波频率偏移（Carrier Frequency Offset,CFO）普遍存在。考虑了协作通信系统中的多频偏估计问题,提出了一种新的用于协作通信系统的频率同步算法ECR,通过中继节点在转发前进行频率再补偿,使得中继节点转发的信号的发送频率均与源节点的发送频率保持一致,继而目的节点的频率同步问题得以简化,同时系统不会随着中继节点的增多而变得复杂。仿真结果表明,所提出的同步方法在协作通信系统中可以取得较好的系统性能。     

Pinning bipartite synchronization for coupled nonlinear systems with antagonistic interactions and switching topologies

This paper studies the bipartite synchronization in a network of nonlinear systems with antagonistic interactions and switching topologies. In order to obtain some conditions such that the network achieves bipartite synchronization for any initial conditions, we design a pinning scheme to pin a part of agents. Under the assumptions that all signed graphs are structurally balanced and the nonlinear system satisfies a one-sided Lipschitz condition, we derive conditions under which the network reaches bipartite synchronization for any initial conditions and arbitrary switching signals. For a general switching signal (especially the periodic switching signal), some conditions related to switching signal are obtained. Finally, we present two numerical examples to illustrate the effectiveness of the obtained results.