线性耦合同步-自治系统

利用控制理论、稳定性理论,对一自治混沌系统的同步问题进行了研究,得到初始值不同的两个自治混沌系统全局渐进同步的一种新的充分条件,并证明了所述方案的正确性.最后的数值仿真,成功地利用该方案实现了混沌系统的同步,表明所得方法的有效性和实用性.     

喷泉码的Logistic映射实现

为解决喷泉码中度数和编码分组邻接关系的恢复问题,提出一种基于混沌理论的喷泉码实现方法.通过复合Logistic返回映射及相空间特性,利用混沌方程的初始值作为公钥,实现喷泉码的无开销同步.计算机仿真结果表明该方法在喷泉码的应用中具有良好的性能.     

新型混沌系统的同步及在图像加密传输中的应用

提出一个新型四维四翼混沌系统,分析了参数变化时系统动力学行为的特性.基于分数阶混沌系统稳定性理论,设计合适的非线性反馈控制器,实现了初始值不同的整数阶与其分数阶混沌系统之间的同步.此外,利用改进的混沌掩盖通信原理,提出了一种新型图像加密传输方法,并将以上同步方案应用于图像加密传输中,在发送端使用整数阶混沌序列对图像加密传送,从接收端可以无失真地恢复出原始图像.数值仿真证实了新混沌系统的存在性以及同步控制应用的可行性.     

一种改进的多用户DCSK性能分析

提出一种基于混沌二进制序列及Walsh码的多用户差分混沌键控通信系统．在此系统中,发送端的信号及对应的接收端的信号分别与相同的Walsh码相乘,由于混沌二进制信号的瞬时功率为常值以及Walsh码的正交特性使得用户之间的干扰得到抑制,因此系统具有了多址特性．分析了系统在高斯信道中的特性,给出了误码率公式．仿真结果与理论值相符合,证明了理论分析的正确性．在高斯信道下与其他多用户差分混沌键控系统的性能作了对比,当所有用户使用不同的混沌初始值时,系统的性能与其他的多用户差分混沌键控系统性能相当．系统采用固定延迟及处理的数据为二进制形式,因此相比其他多用户差分混沌键控,本系统结构简单且易于实现．     

数字示波器静态校准的混沌方法研究

为了提高示波器静态测量精度,实现自动校准,2维Henon映射混沌测量模型测量信号幅度.通过选择模型参数和初始值,调整混沌阀值,实现高精度校准.同时,构建了变参数的混沌检测模型和测量算法.该算法不需要判断混沌系统从混沌状态变为稳定状态,减少了计算负担,将其作为数字示波器校准算法嵌入到示波器函数库中,改变了传统的校准方法,提高了校准性能.实验结果表明,该方法比采用传统算法测量结果好,分辨精度高,具有很好的应用性.     

Logistic满映射混沌序列的趋势波动分析

目的 研究实际计算中不同初始值迭代之后产生的序列具有的标度指数,解决初始值的选择问题和以Logistic满映射为基础的伪随机数产生的长程相关性影响.方法 针对Logistic满映射,采用了检验伪随机数序列的长程相关性的趋势波动分析(DFA)方法,实现了以Logistic满映射的混沌加密实际应用中可以选取的初值迭代产生的序列.结果 不同的初值和序列的起始位置可以对Logistic满映射迭代产生的混沌序列的长程相关性有较大影响.以Logistic满映射为基础的实际应用可以选取初值在区间(0.349,0.440)和(0.544,0.570)迭代产生的序列.结论 Logistic满映射混沌序列具有比较好的独立性,序列前后之间存在较小的相关性,能提高混沌序列的伪随机性.     

基于混沌映射图像篡改检测的脆弱水印方案

提出了一种新的基于混沌的图像认证和篡改检测的水印方案,该方案可以检测对图像所做的任何修改,还可确定修改的具体位置。为了提高所提出方案的安全性,采用了两个混沌映射,由于混沌映射对初始值敏感,水印图像中的像素与水印之间的对应位置关系受到干扰,使水印方案能够抵抗伪造攻击。在方案中混沌映射的初始值被用作秘密密钥,通过一系列的攻击检查所提出方案的有效性。实验结果表明,该方案不仅安全可靠,而且在不同的攻击下均能获得较高的篡改检测和定位精度。     

基于串联结构的混沌序列

针对一般单峰映射混沌扩频序列的保密性差，易受攻击的缺点，本文提出了基于串联结构的混沌扩频序列，其产生的方法是用一个混沌系统的输出，作为另一个混沌系统的初始值。这样做的好处在于：两个混沌系统都是单峰映射混沌，便于数字实现；由于第二个混沌系统的初始值在不断的变化，可以有效的防止破译提高了保密性。在建立数学模型分析了其相关性和保密性的基础上，利用模糊神经网络对单峰映射的混沌序列与本文的混沌序列做了攻击(预测)，验证了此方法的有效性。     

一个新三维混沌系统及其电路实现

提出一种新型的三维混沌系统,对系统的动力学特性进行了深入分析. 通过数值仿真,绘出了新系统的相轨迹图、功率谱图、分岔图、Lyapunov指数谱等,并发现新系统存在共存现象. 改变系统初始值大小,系统表现出的多种不同稳态的现象,证明了新系统存在丰富的共存现象,但是不会一直存在,它将随着参数的变化而消失. 最后,利用电路仿真软件Multisim对新系统进行仿真实验,仿真实验与理论分析结论十分吻合,证实了本文提出的新混沌系统电路在物理上是可以实现的.     

蔡氏电路系统的非线性反馈同步电路实现

针对经典三阶蔡氏电路模型,通过电路无量纲方程的变换推导,直接从电路中引出3个系统状态变量,突破原先只能分析两个状态变量的传统简单模式,并提出一种利用符号函数的非线性投影同步控制方法．基于Muhisimll电路仿真软件,设计相应电路实现初始值不同的两个混沌系统的投影同步控制．通过电路模拟验证了设计的正确性,为今后混沌系统同步的研究提供了新的思路．     

基于时滞混沌系统的带密钥Hash函数的设计与分析

提出了一种基于时滞混沌系统的带密钥Hash函数算法,该算法利用时滞混沌系统非线性动力学特性,将需要传送的明文信息调制在时滞混沌迭代的轨迹中,并通过HMAC-MD5算法计算得出Hash值,Hash值的每个比特都与需传送的明文信息相关.该算法使Hash值对明文信息及时滞混沌迭代初始条件的微小变化高度敏感.理论分析和仿真结果...     

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.     

混沌序列变换成均匀伪随机序列的普适算法的FPGA实现

针对现有的PRNG的均匀性差的特性,文献[1]提出了一种将混沌序列变换成均匀伪随机序列的普适算法。我们首次提出该算法的FPGA实现方案,方案由上位机软件、UART控制器、初值缓存器、均匀化算法实现单元、尾数序列缓存转换器组成。采用VHDL完成各模块设计,芯片选用逻辑资源为100万门的CycloneIIEP2C35F672C6,硬件电路共占6721逻辑单元,资源率20%,工作频率为50MHz。     

基于混沌的WEB文件分级容侵机制

为解决WWW系统容侵的效率和安全彼此兼顾、协调的问题,首先根据WEB文件的大小及敏感性对其进行安全等级的划分并设定初始分级系数,并随WEB文件的安全风险情况动态调整.然后利用混沌系统的不确定性和初值敏感性,对WEB文件按照设定的分级系数经用Logistic方程产生出混沌片段并生成安全文件签名.当用户请求的WEB文件的完整性遭到入侵破坏时,系统采取拒绝访问并报警、恢复被篡改的文件等一系列措施进行容侵处理.混沌初值随机产生,由于混沌的初值敏感性,决定了混沌片段的不确定性,入侵者难以伪造由混沌片段生成的文件签名.实验表明,该机制能在运行效率和系统安全上取得更好的平衡,据此构建的WWW容侵系统具有更强的灵活性和适应性.     

基于时钟变换的复合混沌图像加密研究

为解决一维混沌加密系统密钥空间和安全性差等问题,提出了一种基于时钟变换的复合混沌图像加密方法。该算法使用分段线性混沌映射,k阶Chebychev映射以及一维Logistic映射相复合的方式产生像素位置置乱矩阵和像素值变换矩阵。利用系统时钟变化法,随机改变复合混沌系统的多级初始参数,从而提高了图像信息传输的安全性,达到了近似＂一次一密＂的安全思想。采用MatLab7.0仿真实现。结果表明,该算法具有良好的加密效果且密钥空间较大。     

参数可变的多混沌映射加密系统

利用混沌映射具有对初值和系统参数的敏感性以及轨道的不确定性,提出一种基于多个一维混沌映射的加密算法。该加密算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和3个一维混沌映射的使用顺序,同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数。实验结果和安全性分析表明,该算法密钥空间大,具有对明文和密钥的敏感性,能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。     

恒流式混沌测量电路及其仿真分析

以混沌系统的参数敏感性和初值敏感性为基础,对恒流式混沌电路进行分析设计,按照符号动力学原理,通过建立符号序列空间,通过计算两条轨道空间距离来求得被测量值.仿真实验表明,这种方法具有电路简单、灵敏度和分辨率高、非线性误差小等特点.     

基于分散式块相关水印的图像认证技术

提出了一种新的分散式块相关水印技术用于图像的完整性认证和篡改定位.分散式块相关水印技术兼具了水印的高安全性和高定位精度,克服了传统块相关水印技术定位精度低等问题.将原始图像划分为互不重叠的图像块,对每一个图像块进行独立的水印生成.将图像块特征值映射为混沌系统的初值,经过多次混沌迭代得到图像块水印.另外,利用混沌序列排序法构成了图像块之间的一对多关系,形成分散式块相关结构,再将该图像块的水印嵌入到对应图像块的最低有效位中,完成水印的嵌入.实验结果表明,分散式块相关水印技术能够有效地抵抗矢量量化攻击,并对图像的篡改进行精确的定位.