基于状态观测器的超混沌系统高精度同步方法

本文利用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、高效率、简单、灵活和能控的特点。提出同步混沌系统中的同步建立时间、同步稳态误差和同步精度的概念,设计了耦合蔡氏超混沌系统和Roessler超混沌系统的高精度同步方法,并对该方法的抗干扰性能进行了研究,计算机仿真结果证实了这种同步设计方法的有效性。     

混沌同步及其在保密通信中的应用

简要综述了混沌同步及其在保密通信中应用研究的发展和现状,讨论了几个重要发展问题。     

统一混沌系统同步及其保密通信

文中研究了混沌系统的广义同步和基于状态观测器同步。利用这两种同步方法,研究了统一混沌系统同步。研究发现:同步后的响应系统能保持混沌状态。在基于状态观测器同步的基础上,提出了全双工保密混沌通信系统,理论分析和仿真实验证明了该通信方案的可行性。     

混沌同步在保密通信中的应用

混沌理论是20世纪物理学最重大的发现之一。随着对混沌研究的不断深入,混沌保密通信成为现代通信技术中的前沿课题。混沌同步是混沌通信的关键问题,特别是近年来混沌系统的同步已经成为非线性复杂科学研究的重要内容。由于混沌信号具有非周期性、连续宽带功率谱和类噪声的特点,因此使其特别适应于保密通信领域。本文介绍了两种混沌掩盖保密通信系统的设计方案,并以Lorenz系统为例,根据这两种方案的设计原理,建立了Lorenz混沌掩盖保密通信系统。从安全度和保真度这两个方面对系统进行分析,为两种设计方案得出一些重要结论,也为混沌保密通信的实际应用提供了研究基础。     

基于Riccati方程的混沌同步方法及在保密通信中的应用

提出了一种基于状态观测器的混沌同步方法和混沌保南通信系统。通过解Riccati方程求得状态观测器的目标矩阵使两个混沌系统同步，用混沌调制和混沌掩盖相结合的方法将该同步方法用于保密通信，用混沌系统的多个状态量对信息信号进行复杂的加密后注入混沌系统并和混沌系统的输出信号一起传送到接收端，发送和接收系统同步后，在接收端解密恢复信息信号。通过对Chua电路和四维Rossler系统的仿真研究，所得结果证明了该方法的有效性。     

混沌同步及其在保密通信中的研究进展

由于混沌系统的特性,使用混沌同步来达到通信保密比其他方法更好,因此,混沌同步理论越来越受到人们的重视。基于此背景,介绍了混沌同步的目的及常用的几种混沌同步方法,讨论了混沌同步在保密通信中的四种实现方案,包括其原理和特点,并归纳出相应的实现方法。最后,指出要使混沌保密通信走向实用化,还需解决的理论和技术问题。     

混沌系统的混合同步及其在安全通信中的应用

提出了一类混沌系统的混合同步方法。利用非线性系统的状态观测器，给出了一类混沌系统的同步和安全通信的简单有效的方法，并分析了系统的稳定性，对Rossler混沌系统的分析和仿真研究表明，该方法在混沌同步及安全通信中具有同步速度快、系统精度高等优良性能。     

混沌电路同步及其在通信中的应用研究

混沌在实际系统中是很常见的，但直到最近工程人员大都把它作一种无用的东西并极力去避免它。本文给出了一个蔡氏电路系统在固有的混沌模式下实现同步的可能性。     

混沌神经网络及其在保密通信中的应用

具有高度复杂非线性动力学特性的混沌神经网络系统已成为近年来进行加密通信应用研究的热点课题。本文首先概括了混沌神经网络的一些主要理论模型及其非性动力学系统的特点和复杂性，并分析人们如何利用混沌神经网络的系统的这些复杂非线性特点，如混沌同步和混沌吸引子等，进行加密通信的基本算法原理，最后总结有关混沌神经网络及其加密通信应用中所需要进一步研究的一些课题。     

ESO在具有不确定性的混沌系统同步中的应用

根据扩张状态观测器（ESO）的思想构造“扩张系统”通过挖掘同步误差中所隐含的系统信息,对扩张系统的各个状态进行估计,在此基础上设计物理上可实现的控制器,实现了两个具有模型或参数失配的混沌系统的同步。以Lorenz系统和Duffing,Vander Pol系统为例进行仿真,同步效果很好。     

Improved auxiliary particle filter‐based synchronization of chaotic Colpitts circuit and its application to secure communication

In this paper, we propose a synchronization scheme based on an improved auxiliary particle filter (IAPF) for chaotic Colpitts circuit and conduct an experimental study on the synchronization performance with application to secure communications. Specifically, with the synchronization scheme, when the chaotic signals generated by an analog Colpitts circuit are transmitted through a nonideal channel, the distorted signals are processed digitally by the novelly designed IAPF at the receiver, in order to obtain the synchronized signals of the transmitter circuit. Experimental results indicate that synchronization can be achieved over both the additive white Gaussian noise channel and the multipath fading channel with low signal‐to‐noise ratio, even if there exist severe circuit parameter mismatches between the transmitter and the receiver. Furthermore, a chaos‐masking secure communication system is constructed and verified over both the additive white Gaussian noise channel and the multipath fading channel, and the bit error rate is evaluated versus different signal‐to‐noise ratios and symbol periods. It is shown that the achievable bit error rate can reach the order of magnitude of 10 ^{− 4} without error correction coding techniques. In addition, security analysis demonstrates that the proposed chaotic secure communication system is resistant to the brute‐force attack. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种基于混沌渐近同步的数字保密通信方法

根据驱动－响应混沌同步原理，提出了一种基于混沌渐近同步的数字保密通信方法。通过设计对发射信号进行多级单值非线性变换，使得通过预测法的攻击完全失效，因而这种通信方法具有较高的抗破译能力。理论分析和数值模拟结果证实了本方法的正确性与有效性。     

超混沌Lorenz系统的投影同步及其在保密通信中的应用

针对单向耦合超混沌Lorenz系统,通过引入坐标变换分析了投影同步的产生机理,同时研究了比例因子与耦合系统初值选取的关系.提出一种新颖的图像信息传输方案,理论与数值研究表明,此方案不仅能够实现对图像的无失真恢复,而且具有较高的安全性.     

混沌系统的自适应变结构同步及其在保密通信中的应用

针对一类存在不确定性或者未知参数的非线性混沌系统,本文提出一种自适应变结构控制器,并应用到Genesio混沌系统的控制和同步问题中,然后将这种控制方法应用到保密通信中.仿真结果表明所提出的控制策略具有鲁棒性并能够成功用于保密通信.     

基于非自治混沌系统广义同步的数字保密通信方案

在研究杜芬系统广义混沌同步的基础上,提出基于此广义混沌同步的数字保密通信的方案,将二进制信息调制为FSK信号,再由FSK信号驱动非自治混沌系统发出混沌信号,当系统处于广义混沌同步时,接收端便可恢复出二进制信息。从仿真结果看,此方案有效。     

基于多广义函数混沌同步的数字信号传输方案

讨论的是混沌保密通信问题。在多广义混沌同步和间歇偶合思想基础上提出了一种数字信号传输方案。在信号传输过程中，每个信号周期被分为两部分Tl，T2，分别用于实现同步和信号解调。通过随机选择广义函数和T1，T2的大小，大大提高了信息传输的安全性能。分析了T1，T2与安全性能和信息解调精度的关系。数值仿真表明效果良好。     

一种基于混沌序列相关同步的DS-CDMA通信系统

本文介绍了一种基于混沌序列相关同步的DS－CDMA通信系统，其核心就是经混沌序列作为地址码，利用混沌序列优越的相关特性进行相关解调。文中推导出了多用户相关解调的表达式，表明在系统同步的前提下，系统性能取决于混沌序列的相关性。文中还讲述了系统构成方法以及相关同步检测和相关解调的原理，最后给出的计算机仿真结果证明了上述原理的正确性。