激光系统动力学规律的研究

根据Ｌａｍｂ半径典理论和速率方程理论，推导出了激光增益方程与激光系统不变式，并用其研究了激光系统的动力学行为及混沌态。     

混沌激光调制实现二次谐波系统混沌反控制与混沌同步

提出了利用混沌激光调制实现二次谐波系统混沌同步的方法。利用混沌激光调制泵浦场,选择合适的调制强度,可以将二次谐波系统从周期态控制到混沌态,实现光学二次谐波系统的混沌反控制。数值分析结果表明,如果两个或多个二次谐波系统的泵浦场同时被混沌激光信号调制,这些系统尽管初始条件不同,在确定的参数范围内,通过调整调制强度,可以实现两个或多个二次谐波系统混沌同步。即可以利用混沌激光调制泵浦场也可以通过调制二次谐波系统调谐参数来实现光学二次谐波系统的混沌反控制与同步,并对混沌激光调制结果与周期信号调制结果进行了比较。光学二次谐波系统的混沌反控制与同步对混沌的保密通讯研究有着一定的参考价值。     

一种基于神经网络的图像加密算法

混沌加密为当今数字图像的机密性保护提供了一种实用的方法.针对图像信息在网络中的安全传输问题,设计了一种基于激光混沌系统与神经网络的图像加密算法.通过相图、李雅普诺夫指数谱和分岔图分析,证实了单模激光动力系统的混沌特性.通过BP神经网络对原始图像进行压缩,对压缩后的图像采用单模激光混沌系统生成的混沌序列进行像素置乱和扩散...     

软件无线电Rossler超混沌语音保密通信系统

本文以软件无线电为操作平台,研究了Rossler超混沌动力学方程以及超混沌语音保密通信系统.采用Rossler时间连续方程产生超混沌,调制到软件无线电中,形成一套基于软件无线电的超混沌语音保密系统.运用计算机进行语音仿真实验.文中对超混沌密钥信号的产生与通信作用原理进行讨论,对软件无线电超混沌保密通信系统的安全可靠性也进行了理论分析.     

混沌动力学行为在一类模型中的分析

简述了混沌形成的判断方法,分析了混沌信号形成的混沌动力学行为,数值计算了一类混沌方程的平衡点,同时通过模拟仿真得到了这类混沌模型的超混沌吸引子.     

扰动sine-Gordon方程的混沌动力学

为了研究具有阻尼和强迫激励的截断sine-Gordon方程的全局分叉和混沌动力学,使用广义渐近惯性流形方法获得了二模态截断sine-Gordon方程.然后利用多尺度法获得了主共振和1:1内共振情况下截断sine-Gordon方程的平均方程.利用规范形理论和Maple符号程序,获得了一对双零特征值和一对纯虚特征值情况下平均方程的规范形.使用全局摄动法分析了二模态截断sine-Gordon方程的全局分叉和混沌动力学,数值模拟同样发现在二模态截断sine-Gordon方程中存在着混沌运动.     

两类切换系统的混沌动力学行为与混沌同步研究

针对两类能够产生混沌吸引子的切换系统-系统参数切换系统、状态空间切换系统,用驱动-响应法与主动-被动法对两类系统进行混沌同步的仿真研究,对加强基于多混沌系统的保密通信技术的保密强度有重要的意义.     

分数阶超混沌系统的广义投影同步研究

研究从分数阶超混沌系统的动力学方程出发,根据分数阶系统的稳定性理论,设计出采用主动控制策略的同步控制器,使两个不同结构的分数阶超混沌系统实现广义投影同步.以分数阶超混沌Chen系统和分数阶超混沌Lorenz系统的广义投影同步为例进行数值模拟,仿真结果验证了该同步控制器的有效性和可行性.     

采用动态变量反馈控制同步混沌的研究

采用动态变量反馈控制方法研究了同步混沌运动,具体针对由Ｌｏｒａｎｚ方程描述的两个混沌运动,以一个混沌运动的动态变量作为目标轨迹,对另一个混沌运动进行状态反馈控制,使后跟踪前,达到两混沌运动的完全同步。     

激光混沌同步及其在一类保密通信中的应用

对混沌、激光混沌同步进行了简要的介绍,用数学模型对激光混沌同步进行了描述。并对单模激光混沌同步在保密通信中的应用进行了讨论。     

一种动态密钥的加密算法

本文利用"周期混沌"中一定的耦合迭代映射的轨道在混沌状态间做周期性漂移的特性,提出了一种新的密钥产生办方法,把混沌行为与定期变换的密钥联系起来.首先,实现了对一个由三个一维耦合元组组成的周期混沌系统的加密解密,元组的内部动态性由Cubic方程决定;之后又实现了对内部动态性为Lorenz方程的三个三维耦合元组所组成的周期混沌系统的加密解密.实际的加密方法与Baptista一文中所用方法相似,不同的是采用了不同的混沌吸引子,由此产生的密钥也不同--密钥在加密明文字符的过程中也是定期变换的.这种方法利用了多个混沌吸引子,大大提高了加密的安全性.     

带干扰项的Boussinesq方程的浑沌性态

本文应用解析方法讨论Boussinesq方程在微小干扰下的浑沌性态,具体做法是首先利用动坐标变换ζ=x-ct将带干扰项的Boussinesq方程化为二阶非线性常微分方程,然后借助Melnikov方法找出系统呈现浑沌性态的条件。     

多种多翼吸引子共存的新型三维分数阶混沌系统

自然界的物理现象大多以分数阶的形式存在,整数阶微分方程正好是分数阶微分方程的特例.与整数阶模型相比,分数阶模型更接近真实的世界,具有更诱人的发展前景.为使分数阶混沌系统中共存的多翼混沌吸引子类型更加丰富,提出了一个新型三维分数阶混沌系统,此系统最大的特点是具有多种多翼混沌吸引子共存,即双翼、三翼和四翼混沌吸引子共存.通过相图、Lyapunov指数谱、分岔图等数值仿真,分析了系统的动力学特性,给出了其存在混沌吸引子的必要条件,即q>0.822 4.固定参数,阶数q=0.98时,系统有双翼、双翼、四翼等混沌吸引子共存;q=0.83时,系统有双翼、三翼、四翼等混沌吸引子共存,表明了系统具有丰富的混沌特性.对系统进行了Multisim模拟电路仿真,仿真结果与数值分析相符,进一步验证了其混沌行为.采用分数阶Lyapunov稳定性理论以及定理1,设计了系统的自适应同步控制器,仿真表明响应系统与驱动系统在0.2 s内达到同步,在0.2 s内完成对未知参数的识别,因此,所设计的控制器是有效的.     

基于预设定频率分布的Colpitts混沌电路设计

为了找出Colpitts混沌电路的设计综合准则,给出基于预设定频率分布的电路主要元件参数表达式.通过引入了电路的数学模型,导出电路的归一化状态方程,在电路仿真的基础上,得到电路的频率分布特征.根据三个预设定的频率分布,计算出电路主要元件参数,使用专业的射频微波仿真软件高级设计系统(ADS)对电路进行仿真.仿真结果表明,在上限频率为100MHz～1GHz的预设定频率分布的情况下,电路输出混沌信号的频谱与预设定频率分布均吻合较好.对混沌Colpitts电路和蔡氏电路的设计准则差异的研究表明,Colpitts电路更适合于高频宽带混沌发生器的应用.     

一类新型基于有界性的控制混沌系统的非线性反馈控制方法

基于Lyapunov理论和Riccati方程,设计了一类新的非线性反馈控制器来控制混沌系统.经验证,不仅能用于参数不变的混沌系统的控制,还可用于参数受扰动时的混沌系统的控制.说明该控制方法能够保证误差系统快速实现指数稳定,受控系统到达目标轨道,使原混沌系统的不稳定不动点稳定,具有一定的鲁棒性.     

具有共存混沌吸引子的超大范围参数混沌系统

为了使参数在超大范围内变化时系统均具有共存吸引子,构建新型的双翼与四翼吸引子共存的混沌系统. 系统的状态方程共有7项,在每个状态方程中只有1个非线性项,且此非线性项是由另外2个状态变量的乘积组成的. 分析系统的稳定性、系统特性对参数变化的敏感性、系统参数在超大范围内变化时吸引子的共存特性等. 研究结果表明,在参数α作微小变化时,系统特性具有较强的敏感性;当仅改变初始值的大小时,系统具有2个孤立双翼混沌吸引子与1个四翼混沌吸引子共存的特性;当参数d∈(0, 2×10⁴]时,系统同样具有混沌吸引子,且均具有共存的2个孤立双翼混沌吸引子与1个四翼混沌吸引子. 此外,设计系统的硬件电路,利用Multisim进行电路仿真,进一步验证参数在超大范围内变化时系统中共存吸引子的存在性.     

WINDMI混沌系统的脉冲同步

采用脉冲控制方法,应用脉冲微分方程理论进行理论分析,给出了脉冲同步的充分条件以及WINDMI系统同步的适当控制参数与控制率,对脉冲时间间隔的范围进行了估计,使得两个混沌的WINDMI系统完全同步.数值模拟与仿真结果说明脉冲控制同步的有效性.     

Lorenz系统的混沌同步与保密通信

提出一种用于2个Lorenz系统混沌同步的非线性反馈方法。用Lyapunov第二定理证明2个Lorenz系统的误差系统零点稳定性和2个Lorenz系统的同步,在Matlab上进行了数值仿真。结果表明:响应系统与驱动系统同步的条件是它们的参数必须相同,而与响应系统的初值无关。提出了一种保密通信的方案,信息信号m(t)调制到混沌变量x(t)成为混沌传输信号s(x,m),响应系统与驱动系统同步的条件是它们有共同的方程结构和参数。所以驱动系统的方程结构和参数(σ,ρ,β)作为可解调密钥,控制2个系统的同步,从而将信息复原,实现混沌保密通信。