Genesio混沌系统的非线性反馈同步及其在保密通信中的应用

本文基于Genesio混沌系统的有界状态变量,提出了一种迭代变换,实现了混沌同步保密通信.并且利用线性稳定性理论,对接收系统设计反馈控制律,使发射系统和接收系统达到混沌同步,保证了信号的精确复现.基于Genesio系统的同步通信系统的计算机仿真,验证了本文的结果.     

新型Liu混沌系统的模糊反馈同步方法

论文研究了新近提出的Liu混沌系统(2004)的模糊反馈同步方法。Liu混沌系统结构不同于以往的连续混沌系统,本文基于T-S(Takagi-Sugeno)模糊模型重构了Liu混沌系统;然后用Lyapunov理论和反馈同步的思想推导了两个重构的Liu系统同步的稳定性条件,并给出了误差系统以衰减率全局渐近稳定的充分条件;最后基于LMI方法进行了仿真实验。良好的仿真结果验证了本文算法的有效性和快速性。     

光反馈垂直腔面发射半导体激光器的混沌驱动同步在保密通信中的应用

基于光反馈垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)混沌驱动同步,提出了一种光反馈VCSELs混沌保密通信系统。通过模拟信号和数字信号在该系统的混沌保密通信的实现,验证了该系统的可行性。进一步利用该方案实现了对文字和数字图像的保密通信,并对解密图像及原始图像灰度值的差值做了相关计算。数值模拟结果说明该通信方案具有良好的解密效果。     

基于时滞不确定Lorenz混沌同步的保密通信

针对一类含保密信息的时延不确定Lorenz混沌系统,提出了基于径向基神经网络的同结构同步控制方案,在混沌系统同步的基础上,有效地恢复出隐藏的多路明文信号。利用神经网络的良好逼近能力对时延Lorenz混沌系统设计鲁棒同步控制器,实现了同步误差的收敛。当同步误差收敛时,混沌系统所传输的隐藏信号则可以正确恢复。仿真结果表明,文章所给出的同步控制器可以在5s内实现时延不确定Lorenz混沌系统同步,并能恢复出多路明文信号。     

基于Lorenz系统切换混沌同步的保密通讯

该文提出利用Lorenz系统切换混沌同步实施保密通讯的方法。构建了有一定关联的两个Lorenz混沌系统,并通过选择器在系统间随机切换;用同一种控制方法既能实现不同Lorenz系统的混沌同步,又能实现相同Lorenz系统的混沌同步;发送系统可以在Lorenz混沌系统间随机转换,传输信道中混沌调制信号也随之不断变化;接收系统将混沌调制信号解调后,即可获取有用信号。由于发送系统的可选择性,导致保密信号的多样性和随机性,因此该保密通讯方法具有更好的保密性能。     

基于Duffing系统的凸极同步发电机匝间短路故障谐波电流检测方法

针对凸极同步发电机发生匝间短路故障时谐波电流检测问题,提出一种新的基于Duffing混沌系统的检测方法。该方法首先通过多回路分析理论建立凸极同步发电机数学仿真模型,给出故障谐波电流仿真信号,然后利用Duffing系统灵敏的弱信号检测特性,通过识别Duffing系统由混沌状态到大尺度周期状态的转换过程来确定故障谐波电流的存在。仿真计算结果表明Duffing混沌系统可以检测出谐波电流,检测方法是有效的。     

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。     

基于RBF神经网络的混沌保密通信的研究

提出一种径向基函数神绎网络(RBFNN)参数调制混沌保密通信方法。在通信系统的发射端设计一个RBF神经网络跟踪器RBFNN1，将信息信号隐藏在混沌系统状态量参数中，再进行混沌掩盖。在接收端，相应的设计一个RBF神经网络跟踪器RBFNN2，则RBFNN2的输出就是解调出的原信息信号。该方法结构简单、易于实现、同步快。通过Chua混沌系统仿真，实验结果表明是可行的。     

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。     

基于耦合映象格子的图像分割方法

为了实现图像的自适应多级分割,利用混沌动力学系统对初值的敏感性和全局耦合映象混沌同步的特点,提出了一种基于耦合映象格子的图像分割方法.方法对每个灰度等级构建全局耦合映象,建立灰度等级间关系矩阵和灰度等级更新模型,通过全局耦合映象混沌同步过程完成灰度等级的自适应聚类.实验结果表明方法对中间类灰度等级聚类具有很好的鲁棒性,分割过程不需要人工干预,并且具有较强的灵活性,优于阈值分割和边缘检测的图像分割方法.     

一种基于超混沌M-G系统的图像加密算法

针对低维混沌序列加密图像保密性差,而复合混沌序列又使得混沌系统结构复杂,同步性差,本文研究了一种基于参数辨识的超混沌时滞模型的图像加密算法,引入位图像加密的思想,并对待加密图像信息进行加密前处理,使得图像信息能够应用M-G超混沌模型进行加解密。此系统结构简单,实用性强,不需要混沌同步。试验和理论分析表明加密效果是令人满意的。     

A hybrid chaotic map for communication security applications

Recently, the synchronization between two matching chaotic systems to provide confident communication has gained a lot of interest. Continuously, there is a necessity to produce a novel dynamical system to be used in synchronization to implement a strong security system. In this paper, a hybrid chaotic system is suggested and verified for the potential use of secure communication through chaos synchronization. The Lyapunov exponent (LE) and zero‐one (0‐1) tests have been used to verify the performance of the suggested hybrid chaotic system, while National Institute of Standard and Technology (NIST) tests have been applied to verify the randomness properties. And the synchronization has been achieved between master and slave systems by using nonlinear control laws. The simulation outcomes demonstration that the hybrid system has chaotic performance and outstanding randomness characteristic. The statistical results gained for LE test was 0.8822, and for frequency test (FT) was 0.2028, while for the run test (RT) was 0.1924. Accordingly, the suggested hybrid system can be used to evolve functional synchronization algorithms and encryption for image, video, and voice secure communication applications.     

混沌同步新方法研究

从数字通信技术角度提出了混沌同步定义，指出混沌数字保密通信的应用研究重点是混沌严格同步技术。从网络通信协议的思路出发，在混沌脉冲同步的启发下，提出了一种新的混沌同步方法——混沌协议同步技术．并加以改进，从而解决了混沌数字保密通信的关键技术难题。最后构建了一个基于协议同步的网络混沌语音保密通信系统．验证了此方法的可行性。     

一种新的图像加密算法研究与应用

提出了一种新的混沌彩色图像加密算法.首先由Logistic和Cubic-Henon复合混沌映射生成混沌序列,再结合像素值替代和图像位置置乱方法对彩色图像进行加密,并利用"一幅图像一次密钥"的密钥同步方案,实现了一个基于混沌的图像保密通信系统.该算法具有一定的有效性和良好的加密性能.     

Chaotic network synchronization with application to communications

Chaotic signals are widely exploited for the spread spectrum communication technique. Synchronization of a chaotic communication system between a single point and multiple points is recognized as an essential issue. In this paper, a chaotic network synchronization scheme is proposed to tackle the problem of multi‐access synchronization. The proposed synchronization scheme enables the realization of a fast synchronization of multiple chaotic systems. In this paper, the proposed system is validated by application to direct‐sequence (DS) spread spectrum communication (SSC) with code division multiple access (CDMA). Promising results were obtained on the applications of speech, characters and image communications. The obtained results indicate that the proposed SSC is effective and reliable even under the situations of a noisy channel, and multi‐path interference. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

激光混沌通信系统同步及调制的研究

利用具有外腔反馈的F-P半导体激光器构成开环结构的混沌通信系统。对该系统中存在的同步类型及性能进行分析。结果证实开环系统中在弱注入时达到完全同步,在强注入时达到等时同步,强注入时使用系统增益校正后的同步误差能够更准确反映同步效果。使用混沌调制方法实现混沌载波对信息的加密,研究调制性能。结果表明校正的相减解调法以及大注入系数条件可以恢复出更好的信息。     

半导体激光器的混沌驱动同步

利用混沌驱动同步法研究了在电流调制下的半导体激光器的混沌同步。首先数值计算了系统最大Lyapunov指数随调制强度的变化情况,确定了激光器处于混沌态的参数区间。然后分别实现了同地激光器系统和异地激光器系统的混沌驱动同步。响应激光器间相关系数的数值计算表明,两种激光器系统均能达到很好的混沌同步。以三个响应激光器为例,将响应系统推广到多个激光器,并且实现了两种激光器系统的混沌同步。