一种增强混沌系统保密性能的新方法

该文从研究混沌加密系统输出信号的保密性能角度出发,对典型的Lorenz系统进行了分析。研究发现,大采样间隔对增强混沌系统的保密性能有重要影响。然后用Volterra-wiener-Korengerg(VwK)模型非线性检验方法对上述结论进行了检验,最后通过计算机仿真得出相同的结论。     

混沌模拟信息转换——基于多射法的稀疏信号重构

混沌压缩采样是应用混沌系统实现非线性测量的压缩采样理论。该文研究模拟信号的混沌压缩采样-混沌模拟信息转换。该转换通过稀疏信号激励混沌系统,低速采样系统输出实现;信号重构则以混沌系统参数估计理论为基础,通过稀疏正则化的非线性最小二乘问题进行求解。该文将多射法(MS)与迭代再加权非线性最小二乘算法(IRNLS)结合,给出混沌模拟信息转换的MS-IRNLS信号重构算法。文中以Lorenz系统为例,仿真验证了MS-IRNLS算法的重构性能,结果表明方法的有效性。     

混沌调制模信转换实验研究

混沌压缩感知是一种采用混沌系统实现随机测量,利用稀疏正则非线性最优化技术实现信号重构的非线性压缩感知理论;具有实现结构简单,测量数据保密性强等特点。混沌调制是一种基于混沌压缩感知理论的模拟信息转换方法,该方法将待采样信号调制到混沌系统的参数上,通过低速采样混沌系统状态输出实现压缩采样。本文设计了一个基于Lorenz系统的混沌调制实验系统,测试了实验系统对不同稀疏度的频率稀疏信号的重构性能,实验结果验证了混沌调制模信转换的可实现性。      

一个具有无限多吸引子共存的新混沌系统的动力学分析及其电路实现

提出了一个新的具有超多稳定性的三维连续自治混沌系统,该系统仅有2个非线性项.对系统的耗散性、平衡点的稳定性进行了定量分析,并利用分岔图、Lyapunov指数、彭加莱截面和吸引子相图分析了系统参数以及初值对其动力学行为的影响.在参数固定的情况下,分析初值变化的分岔图,得到了无限多种共存吸引子.通过采用模拟开关电子元件设计实现了该系统,同时运用Multisim软件仿真了该系统的混沌电路.结论证明电路仿真与数值仿真结果一致.     

基于重采样的混沌时间序列相空间重构研究

相空间重构是混沌时间序列分析中的重要一步,本文在总的观测时间确定的情况下,研究了重采样对混沌时间序列相空间重构的影响,提出了一种确定重采样间隔的双对数图法。模型实验及初步的理论证明表明,通过选择合适的重采样间隔进行相空间重构,重构相空间的基本结构和形状不会改变,且保持了原相空间的各种重要特性。此外带来的另一优点是计算复杂度的大大降低,这为应用较短的时间序列进行相空间重构以及计算各种不变量提供了一种可行有效的方法。     

超宽带通信中的伪混沌脉冲位置调制

提出了一种新的适于超宽带脉冲通信的伪混沌脉冲位置调制方式(PCPPM),该方式采用符号动力学对混沌脉冲位置调制方式(CPPM)进行了改进,作为载波的脉冲串的相邻脉冲之间的间隔由混沌映射的符号动力学特性确定,采用脉冲位置调制方式对二进制符号进行调制.系统可以在无辅助握手的情况下获得同步.与CPPM相比,其降低了对脉冲间距的测量精度要求,适合数字方式实现.由丁系统输出的脉冲间隔是随机分布的,具有近似噪声的频谱特性,最后对系统的性能进行了分析和仿真.     

多通道混沌调制模拟-信息转换

为了降低混沌调制中采样通道的采样速率,该文提出一种多通道混沌调制模拟-信息转换结构。该结构通过采样参数调制混沌系统的多个状态输出作为压缩测量,可实现在总采样速率不变的情况下降低每个采样通道的采样速率。与混沌调制相比,多通道混沌调制增加了低速采样单元的个数,但显著提高了高稀疏度信号的重构性能。基于混沌脉冲同步理论,该文给出了多通道混沌调制结构的信号可重构条件与被采样状态变量选择方法。以Lorenz系统为例,仿真验证了多通道混沌调制结构的有效性。     

欠采样在基带预失真功率放大器线性化的应用

从理论证实了欠采样在基带预失真中的可行性,将欠采样用在基带预失真系统上,降低了功率放大器失真信号的采样率而完整地保留了信号中的非线性信息.最后,利用欠采样理论构建了基带预失真功率放大器系统,得到了19 dB三阶交调失真的改善,与正常采样下(5倍输入信号Nyquist采样率)的三阶交调失真的改善度相比相当,从而降低了系统的复杂度及成本.     

水下涡轮机转子系统非线性动力学特性研究

在考虑支承滚动轴承内部间隙、轴承非线性Hertz接触刚度及转子不平衡量的基础上,建立了水下涡轮机刚性水平转子系统的动力学模型;采用变步长的Rouge-Kutta-Felhberg法对系统动力学模型进行了数值解析,基于混沌与分岔理论分析了系统的非线性动力学特性.研究表明,随着轴承间隙的增大,系统混沌响应区变宽;随着转速的提高,系统在转子不平衡激励、轴承变柔度激励作用下,经周期、拟周期、混沌的振动变化过程.     

CCD推扫遥感成像中的欠采样噪声处理

欠采样噪声产生分布于整个画面的小尺寸附加像,给目标识别等应用带来困难.本文推导并优化了CCD图像捕捉系统中消欠采样噪声算法,提出新的CCD推扫和采样数据处理方法,在CCD只能有推扫方向位移的遥感成像应用条件下,消除了图像中的欠采样噪声.扫描位移误差小于CCD间隔的1/4范围内,能消除或减小欠采样噪声.图像处理实验结果证明了欠采样噪声处理方法的正确性和有效性.     

改进混沌方程及其在保密VoIP系统中的应用与实现

传统二维Henon混沌映射由于复杂度低、混沌区间小,在应用于加密算法时存在安全隐患。针对这一问题提出了一种改进型Henon映射,相较传统映射混沌区间提升了82.35%,复杂度提升了60.8%,更加适用于混沌保密通信系统的设计。在ARM平台上,基于改进型Henon映射设计实现了一种保密通信系统。其中,加密端由音频编解码芯片产生明文数字话音信号,主控芯片使用二值混沌序列对其进行流密码加密,并通过以太网芯片完成密文话音在IP网的传输,解密端在帧同步后通过逆过程实现话音回放。实现结果表明,在计算精度范围内系统对密钥敏感性强,加密前后话音信号统计相关特性低于0.3,保密效果较好。     

基于时空混沌同步的数字图像保密通信

以单向流耦合映像格子时空混沌系统模型为基础，采用驱动－响应同步方法达到时空混沌同步，利用时空混沌序列具有复杂度高、伪随机性好、宽频谱的特点，实现对数字图像在扩展频谱基础上的保密传输，使加密信号有较强的抗破译能力。计算机仿真结果证实了利用该方法进行数字图像保密通信的有效性。     

Dynamic data encryption system based on synchronised chaoticsystems

A novel dynamical data encryption system is presented for use in secure communication systems. In this system, the waveform for each n encrypted bits is mapped to one of 2ⁿ distinct arbitrary chaotic dynamic equations. This design method can make the encrypted system more secure. The encrypted information can be decrypted by its synchronised chaotic equation     

一种单输入控制器下的忆阻混沌同步电路设计与实现

该文提出一种在单输入控制器下基于忆阻器的混沌同步模拟电路设计及其实现方法,并将它应用于基于忆阻混沌同步的保密通信.首先,基于混沌同步理论,构建了混沌同步系统及保密通信模型,并设计实现了一种4阶压控忆阻混沌电路和混沌加密解密电路.其次,将所设计的忆阻混沌电路作为混沌驱动和响应电路,根据它们的误差系统设计了一种单输入混沌同...     

Chaotic Communication Based on the Particle-in-a-Box Electronic Circuit

A secure communication system based on the error-feedback synchronization of the electronic model of the particle-in-a-box system is proposed. This circuit allows a robust and simple electronic emulation of the mechanical behavior of the collisions of a particle inside a box, exhibiting rich chaotic behavior. The required nonlinearity to emulate the box walls is implemented in a simple way when compared with other analog electronic chaotic circuits. A master/slave synchronization of two circuits exhibiting a rich chaotic behavior demonstrates the potentiality of this system to secure communication. In this system, binary data stream information modulates the bifurcation parameter of the particle-in-a-box electronic circuit in the transmitter. In the receiver circuit, this parameter is estimated using Pecora-Carroll synchronization and error-feedback synchronization. The performance of the demodulation process is verified through the eye pattern technique applied on the recovered bit stream. During the demodulation process, the error-feedback synchronization presented better performance compared with the Pecora-Carroll synchronization. The application of the particle-in-a-box electronic circuit in a secure communication system is demonstrated.     

基于T-S模型的混沌保密通信系统设计

基于T-S模型讨论了混沌系统的鲁棒同步问题,模糊控制器对于混沌系统本身受到的外界扰动具有一定的鲁棒性能,并将该方法应用于基于混沌同步的保密通信系统设计,实现了对数字图像的保密通信。通过对离散Henon混沌系统的仿真,证实了该方法的有效性。     

一种新型CD-QCSK混沌保密通信系统设计

针对现有混沌键控、混沌遮掩和混沌参数保密通信系统存在的一些缺点和实际应用的缺陷,提出了一种新型的混沌保密通信系统方案CD-QCSK系统的具体设计.同时对这个系统的实现原理进行了详细的推导,并基于Matlab/Simulink软件仿真实现了这个保密通信方案的信号传输,对其系统性能进行实验仿真分析,列举出了运用混沌加密前后效果图.该混沌键控系统同时兼具CDSK系统保密性高和QCSK误码率低的优点,系统的误码率性能和保密性也都有所提高,并且系统的传输速率是原有键控方式的4倍.     

基于广义观测器实现混沌系统的同步及信息传输

将保密通信问题看成是信息信号同步问题,从全新的角度提出了一种基于广义观测器的保密通信系统.首先在不改变混沌发送系统的混沌特性的前提下,将信息信号注入到混沌发送系统中,并将其看作系统的状态量;然后在接收端设计广义观测器;最后根据发送端传来的隐藏有信息信号的混沌输出信号同步出混沌系统的状态和信息信号.此方法不需要单独设计加密解密算法,而是将收发端混沌系统的同步与信息传输用同步方法一次实现.对系统的仿真证明了该方法的有效性.     

一种改进的混沌掩盖技术

该文分析了目前混沌掩盖系统存在的问题,产生的原因并提出了改进的方案。通过理论分析和计算机仿真,证明了改进方案真正实现了混沌掩盖通信。与原型系统对比,改进方案同时改善了系统的性能。