混沌理论及其在密码学的应用

由于混沌系统对初始条件和混沌参数非常敏感以及生成的混沌序列具有非周期性和伪随机性的特性，近年来混沌系统在密码学领域中得到了较多的研究。介绍了混沌学理论和现代密码学的具体内容，通过对混沌和密码学之间关系的分析。提出了把混沌用于密码学之中的具体方法和混沌密码系统的框架结构，给出了数字加密中选择混沌系统的原则。     

多混沌时分同步

研究了多混沌时分同步方法,论证了由多个单一混沌同步系统组成多混沌时分同步系统的理论基础,在驱动方和响应方的多个混沌系统之间实现了通过其离散同步驱动信号时分复用地占用同步信道而构成多混沌时分同步系统。基于统一混沌系统族仿真了由3个混沌系统构成的多混沌时分同步系统,并总结了多混沌时分同步的条件以及其在保密通信方面的应用潜力。     

混沌控制综述

混沌和混沌控制是非线性动力系统的新理论、新方法和新概念 ,是智能控制的重要组成部分。本文介绍了混沌的产生、特点及混沌控制的方法 ,阐述了混沌理论的普遍应用 ,指出混沌控制这一颇具起色的研究方向无论在理论上还是在应用方面都具有十分诱人的前景     

不确定连续混沌动力学系统自适应控制

混沌同步控制理论在保密通信等领域得到了广泛的发展和应用。讨论了状态反馈同步控制器的设计及其改进的自适应同步控制方法，利用这种控制器设计方法，实现了不确定混沌系统的同步控制。理论分析和仿真结果均表明，该控制策略是有效的，能够实现混沌系统的同步控制。     

一个新的三维混沌系统的特性分析、电路实现

在混沌应用中,构造更多的混沌系统对保密通信和信息加密具有重要意义.在Lorenz混沌系统的基础上构造一个新的三维非线性混沌系统,对该系统进行基本的动力学分析.采用MATLAB软件进行仿真,绘出新系统的相轨迹图、分岔图、李雅普诺夫指数谱、频谱图、庞加莱截面等.结果表明,新的三维非线性混沌系统,当参数变化时,系统的混沌特性更加丰富.利用电路仿真软件Multisim对新的三维非线性混沌系统进行仿真实验,利用集成运算放大器、乘法器以及电阻、电容等分立元件搭建新的三维非线性混沌系统,采用数字示波器实时观测生成的吸引子,仿真实验结果与理论分析结果完全一致,证实了该系统丰富的混沌特性.     

基于微分几何理论的混沌同步研究

为了实现混沌同步实际应用中存在的参数失配混沌系统间的同步,在微分几何理论的基础上,仿照一般单输入单输出非线性系统的标准型描述方法研究了一种混沌同步误差系统的标准型.以混沌同步误差系统的标准型为模型,将混沌系统间的参数失配扩张成混沌同步误差系统的状态,并尽可能少地利用系统的可测信息构造高增益观测器来估计扩张系统的状态,最后用观测出的状态设计出同步控制策略来实现混沌同步.理论分析和定理证明验证了该方法的有效性.表明基于微分几何理论的混沌同步方法可以有效地实现参数失配混沌系统之间的同步.     

混沌控制综述

混沌和混沌控制是非线性动力系统的新理论，新方法和新概念，是智能控制的重要组成部分，本文介绍了混沌的产生，特点及混沌控制的方法，阐述了混沌理论的普遍应用，指出混沌控制这一颇具起色的研究方向无论在理论上还是在应用方面都具有十分诱人的前景。     

混沌保密通信系统设计

以genesio-lorenz系统具有同步性为例,提出3种新方法来研究混沌保密通信:混沌遮盖,混沌参数调制,混沌键控,通过仿真验证了此类方法使通信系统的保密性更强,应用灵活,更适于硬件设计;又将此同步系统应用在扩频通信领域,通过研究信噪比和序列长度关系,可以得出一些结论.     

通过耦合混沌测量系统抑制噪声

混沌系统对韧值有很高的敏感性，用这种特性来测量小信号是很好的有应用前景的方法。因混沌系统对噪声也有很高的敏感性，在较强的噪声环境中，是否也能实现对小信号的测量，抑制噪声对测量系统混沌轨道的干扰是关键。可以认为将多个混沌测量电路耦合起来同时进行测量是一种可以抑制噪声的全新方法，这里对两个混沌测量系统的耦合进行了分析和数值实验，基于符号动力学理论，以及借鉴混沌同步的研究方法，数值结果表明，在合适的耦合条件下，该方法确能有效抑制噪声。     

键波同步在弱信号检测中的应用研究

根据混沌运动中键波频带宽度的一种估算方法设计了一个基于Chua电路的键波同步系统,通过仿真实验给出了影响混沌同步的主要因素和键波频带宽度估算的正确性,并研究了混沌键波同步系统在弱信号检测中的应用及检测信号频谱对基于混沌同步弱信号检测性能的影响,为混沌键波同步系统在弱信号检测中的实际应用奠定了一定的基础.     

无线混沌通信系统

无线混沌通信系统的关键为数字混沌序列的生成、收发双方的混沌同步、混沌信号编码以及利用群同步的方法恢复初始状态、相关解调恢复原信号。论文叙述了我们在研制该系统过程中应用的新技术及新方法。在混沌同步的实际应用方面取得了一些新经验。     

预测反馈法控制高维离散混沌系统研究

针对离散混沌系统的研究,大多数集中于理论分析和数值计算,而实验方面的研究较少。为此,利用电子线路实验实现了三阶超混沌离散系统和二阶Henon映象混沌系统以及预测反馈法控制混沌和超混沌。从理论上分析了控制混沌和超混沌系统所需的条件,并通过实验进行了验证,实验结果与理论分析结果符合得很好。     

新的四维超混沌Liu系统及其混沌同步

在三维Liu系统的基础上增加一维状态,构建了一个新的四维超混沌Liu系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,设计了一种实现四维超混沌Liu系统的实际电路。利用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的稳定性理论,得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围,数值实验的结果验证了理论分析的正确性。     

一类超大范围超混沌系统的动力学分析和电路实现

为了获得更为复杂的混沌信号,构建了一类新的4维超大范围超混沌系统,并对该类新的超混沌系统的分岔图、相图和Lyapunov指数谱进行分析。对所构建的超大范围超混沌系统运用Electronic Workbench软件给出了仿真电路图。电路实验结果表明,系统参数在很大范围内发生变化时,系统呈现超混沌态,示波器上观察到的超混沌相图与数值仿真得到的相图基本一致,超混沌系统可用电路实现,这为该超混沌系统在保密通信中的应用打下了基础。     

混沌信号非相干的一种检测技术

混沌信号对初始条件的敏感，使得目前混沌信号在通信系统的收发端难以建立同步，实际应用中基于同步的混沌信号相干检测技术还不很成熟。通过采用一种基于概率统计的方法，应用最大似然法和贝叶斯公式，在CSK(Chaos Shift Keying)系统的接收端重构发射端混沌映射，实现混沌信号的非相干检测。在一定的信噪比条件下，理论推导和计算机仿真结果是一致的。     

线性反馈控制新的4维超混沌系统同步

为了改善基于混沌同步保密通讯系统的安全性能,在3维Lü系统的基础上增加1维状态,构建了一个新的简单的4维超混沌系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、系统的分岔图、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,并设计了一种实现4维超混沌系统的实际电路。利用线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的Lyapunov稳定性理论,得到了超混沌系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围。数值实验的结果表明,该超混沌系统演化过程丰富且能用线性反馈控制方法实现混沌同步。     

基于混沌理论的机器嗅觉研究

针对人工嗅觉仿真系统,研究动物嗅觉系统所拥有的高灵敏度和抗强干扰的能力.根据混沌理论,分析了混沌嗅觉系统实现的可能,在此基础上,提出了混沌传感器电路并分析了其测量原理,设计了混沌系统的符号动力学空间,将原混沌空间转换为距离空间,实现了参数空间、轨道空间以及距离空间的映射转换.研究表明,基于混沌理论的机器嗅觉系统具有混沌系统所固有的高灵敏度,同时克服了混沌轨道非一致性、非平衡性以及不稳定性带来的影响,可实现高精确度测量.     

利用状态观测器实现超混沌信号的高精度同步

依据全维状态观测器理论实现了超混沌系统的同步,这种同步方法具有精度高、响应速度快、简单灵活和能控的特点,该方法可通过选择状态反馈增益,达到快速同步的目的,为缩短同步建立时间确立了基础,而且具有一定的鲁棒性,为进一步把超混沌信号应用于保密通信提供了理论依据,对耦合蔡氏超混沌系统和Rossler超混沌系统的高精度同步进行了设计,并对该同步方法的抗干扰性进行了研究,计算机仿真结果证明了理论推导的正确性。     

混沌带给城市规划的启示——从无序中寻找有序

混沌作为一门新兴科学，20世纪物理科学中第三次大革命，具有滑时代的意义。混沌理论代表的革命是关于我们看得见摸得着的世界（即宏观世界）中具有人类尺度的对象的科学。混沌现象的发现，从根本上改变了人们的认识观念。本文对混沌理论和分形作了有关简要介绍，并从几何学，应用等方面阐述了混沌思想和理论对城市规划研究带来的启发和新的视角，希望能引起规划师们对混沌在城市规划领域中的应用的思考和关注。     

基于状态观测器的二级混沌保密通信系统

提出了一种新的用来传输模拟信号的二级混沌保密通信系统。该系统由混沌同步、混沌调制、混沌掩盖和混沌接收端4个重要部分构成。混沌调制是把传输的信息嵌入进混沌系统,而混沌掩盖是直接将传输信息附加到混沌系统的状态变量上。在发送端,要传输的信息信号经R ssler混沌系统调制后传输给Lorenz混沌系统,由Lorenz系统完成混沌掩盖。在接收端,按设计的解密机制能够恢复出传输的信息信号。利用状态观测器理论实现了混沌同步,并将该混沌同步方法应用到该保密通信系统中。仿真实验证明了该二级混沌保密通信系统的有效性。