杨金玲[1]2012年在《参数不确定超混沌系统的同步研究》文中指出本文主要围绕参数不确定超混沌系统的同步问题展开研究工作，为了使研究工作带有典型性，选取的研究对象是一个五维超混沌Rossler系统。本文的研究工作以理论分析为基础，利用Matlab仿真软件进行数值模拟，通过电路实验进行验证，从而实现参数不确定超混沌系统的同步。首先，在理论上对五维超混沌Rossler系统进行简单分析，设计并搭建实验电路，从而实现超混沌Rossler系统的动力学特性。主要采用线性反馈法、非线性反馈法、标量控制法、自适应控制法实现参数不确定超混沌Rossler系统的同步。其次，对参数不确定超混沌Rossler系统进行了同阶及不同阶的广义同步研究，主要采用的是非线性反馈及自适应控制法来实现。基于Lyapunov稳定性理论选取了合适的控制器及参数自适应律，但对于不同阶系统的广义同步研究，所设计的控制器较为麻烦。最后，将混合同步及错位同步进行有效地结合，针对参数不确定超混沌Rossler系统进行了混合错位同步研究。通过理论分析，数值仿真及电路实验，证明所设计的控制器及参数自适应律有效。综上所述：本文通过对参数不确定超混沌Rossler系统的同步研究，为混沌理论在保密通讯中的实际应用提供了一定的理论分析及实验依据，具有一定的实际意义。
张若洵[2]2008年在《混沌和分数阶混沌系统同步研究及电路仿真》文中认为混沌现象是在确定性非线性系统中出现的内在随机的过程。它的特征是对系统的初始条件具有极端的敏感性。长期以来,人们一直视混沌行为为一种有害的现象,在国际电子工业及其他领域都尽量回避混沌行为。自从人们开创性的提出混沌控制和混沌同步的概念以来,应用混沌已经成为整个非线性领域全新和具有挑战性的前沿课题之一,其中混沌同步令人瞩目,有一些方法已经应用于实际并取得了良好的效果。分数阶微积分已有300多年的历史,其发展几乎与整数阶微积分同步,但将其应用到物理学和工程学的研究热潮还是最近几十年兴起的。研究证实,许多物理系统能展现出分数阶动力学行为。分数阶动力学系统的混沌控制与混沌同步已成为非线性领域研究的重点,但分数阶混沌控制与同步的策略和方法还较少,尚处在研究初期。分数阶混沌同步的电路实现还未见报道。由于分数阶混沌系统在保密通信等领域中拥有潜在的应用前景,在这一领域将会有更大的发展空间。本文利用计算机数值模拟和电路仿真的方法研究了混沌系统的自适应同步问题和分数阶混沌系统的同步问题。基本内容分为四步:(1)较系统的总结了前人的工作,包括混沌同步的概念、方法及其应用,特别是对现有的混沌同步方法作了简要的评述。(2)介绍了混沌系统和分数阶系统的数值模拟和电路仿真方法。(3)利用自适应控制方法实现参数不确定混沌的同步和广义投影同步,通过严密的数学推导得出同步的充分条件。所提方法中的控制器结构简单,通用性强,工程上易于实现。以R ossler混沌系统、新叁维自治混沌系统、超混沌Chen系统、Chen混沌系统,超混沌Lorenz系统,Arneodo混沌系统为例,给出了数值模拟或电路仿真结果。(4)提出分数阶混沌系统的自同步和异结构反馈线性化同步方法。基于分数阶线性系统稳定性原理进行了理论证明,以分数阶Chen混沌系统、分数阶R ossler混沌系统、分数阶Liu混沌系统、分数阶R ossler超混沌系统和分数阶新超混沌系统给出了数值模拟或电路仿真结果。总之,本文对参数不确定混沌系统提出了自适应同步和广义投影同步方案,对分数阶混沌系统提出了反馈线性化同步和异结构同步方案,并进行了数值模拟与电路仿真,它们是对现有混沌同步和分数阶混沌同步理论的重要补充,是对分数阶混沌同步电路的有益探索,同时它们也具有较高的应用价值。
张晓顺[3]2006年在《混沌和超混沌系统及其同步的研究》文中研究说明本文从实际应用的需要出发,设计了一组连续混沌系统和离散的超混沌系统,并将主动—被动法和脉冲法用于这些系统的同步的研究。在讨论的过程中将理论分析,数值计算以及电路实验有机地结合起来,为混沌和超混沌同步在实际中的应用提供了理论基础和实验依据。在连续混沌系统中设计和实现了文氏桥连续混沌电路,主要研究分析了RC文氏桥混沌电路和LC文氏桥混沌电路两种模型,并在RC电路中取适当参量值得到了蔡氏混沌电路的模型。在离散混沌系统中介绍了几个典型的二阶和叁阶离散超混沌系统,并从理论上给出了二维离散超混沌系统的分岔条件,从分岔图和Lyapunov指数谱分析了系统的状态,并从电路实验上加以实现,得到了理论分析、数值计算和电路实验相一致的结果。将主动被动法用于同步连续混沌系统的研究,将该方法用于RC桥式混沌电路上,结合理论分析和数值计算,讨论了同步混沌的规律。以我们设计的二维和叁维离散超混沌系统为例,基于主动-被动同步方案的基本思想,在电路系统中实现了脉冲同步混沌和超混沌,并从理论分析和数值计算上验证了该方法的正确性和有效性。本文为混沌和超混沌同步在实际中应用提供了理论基础和实验依据,具有一定的指导意义。
郑文娜[4]2011年在《改进的超混沌Lü系统的同步研究》文中研究说明本文主要研究了改进的超混沌Lü系统的同步问题。此项工作以理论分析为基础，结合数值计算、电路仿真和电路实验，对改进的超混沌Lü系统的同步问题进行了深入的研究，并将所得结果加以分析和论证。首先，简单地介绍了混沌理论的发展概况和混沌同步的研究现状，同时对本文的研究意义进行了阐述，使研究目的具有明确性。其次，对改进的超混沌Lü系统的动力学特性进行了系统的分析，通过数值计算显示出其混沌行为的复杂性。为了将系统的数学模型转化为物理模型，对系统进行标度变换,得到其状态方程,从而设计出电路图,然后运用Pspice进行电路仿真,并在此基础上进行电路实验,得到的实验结果与数值及电路仿真的结果基本一致。再次，详细地讨论了改进的超混沌Lü系统的自同步问题，主要采用线性反馈法、非线性反馈法、主动控制法、状态观测器法和自适应法这几种方法，分别设计合适的控制器，使响应系统与驱动系统同步，并进行数值计算，从误差图中可以明确地看到这几种同步方法的同步效果，然后进行Pspice电路仿真及电路实验，得到的实验结果与数值及电路仿真的结果相符合，证实了所设计的控制器的有效性。最后，对不同系统之间的同步问题进行了研究，分别采用非线性反馈法、主动控制法和自适应法实现改进的超混沌Lü系统和超混沌Lorenz系统的异结构同步，仿真及实验结果验证了同步方法的可行性和有效性。综上所述，本论文的研究结果将为改进的超混沌Lü系统同步的实际应用，提供重要的理论分析和实验依据，具有一定的实际意义。
于娜[5]2007年在《混沌同步技术在保密通信中的研究与应用》文中认为混沌作为非线性动力学系统所特有的一种运动形式,是一个确定性的、类似随机的过程,而混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、类似噪声以及对初始条件敏感的特性,特别适用于保密通信和信息加密等领域。近年来,混沌同步技术在保密通信中的研究得到了广泛的关注。本论文主要研究不同混沌系统的同步问题及其在保密通信中的应用,不同混沌系统同步的实现,增加了可用的混沌系统的范围,加大了破译难度,对混沌同步技术的发展及应用研究具有一定的现实意义。本文首先对混沌的概念及其特性(初值敏感性、Lyapunov指数、功率谱等)进行了研究与仿真;然后对现有主要的混沌同步方法:包括驱动-响应同步法、主动-被动同步法、耦合同步法、反馈同步法、自适应同步法分别作了理论研究和仿真分析;同时,在上述基础上,研究了一种非线性配项反馈同步法,对这种同步方法的实现进行了理论推导,并利用此方法实现了不同混沌系统的同步。本论文还研究了混沌保密通信的实现方案,在系统同步的基础上,对其中的混沌遮掩和混沌参数调制保密通信方案进行了系统仿真;在混沌遮掩保密通信中,设计了对有用信号进行函数变换的方法,利用此方法加大了破译难度,增大了密钥空间,还可以有效地进行解密,仿真结果表明该方法有效可行。为了加速保密通信的实用化进程,本文利用FPGA对基于驱动-响应同步法的混沌遮掩保密通信系统进行设计、下载、测试,完成了基于混沌同步技术的保密通信系统模型的建立,并通过实践验证该模型设计方案和实现方法是正确的。
闫少辉[6]2007年在《混沌电路分析及其在保密通信中的应用研究》文中研究表明混沌是在确定系统中发生的貌似随机的无规则或不规则的运动。混沌信号以其拥有的诸多天然优良特性而备受关注(比如对初始条件的敏感性、貌似随机的行为和连续宽带功率谱等),并在很多领域得到了广泛的应用。通过对混沌系统的分析研究,可以很好地把握混沌的特性,为应用混沌打下坚实的理论基础。随着对混沌现象研究的不断深入,混沌在保密通信中的应用已成为这一领域的前沿课题。本文对混沌电路及其在保密通信中的应用进行了深入的研究,主要内容如下:1、首先系统的研究了混沌理论的产生与发展,以及混沌研究的意义和发展前景。介绍混沌的一些基本知识,如混沌的定义、混沌的性质及几种混沌电路之间的关系等。2、研究总结了一种典型蔡氏混沌电路的分析方法和设计方法,并对蔡氏电路的动力学行为进行仿真研究。3、重点研究一个基于最少晶体管的非自治混沌电路,并对其混沌特性进行分析和仿真,证明利用简单的电路可以研究复杂的混沌现象。4、对蔡氏混沌电路同步理论进行分析,研究了一种完整的蔡氏电路保密通信系统并进行仿真,结果几乎无任何失真,实现了第一代的混沌遮掩保密通信。并介绍一种实现扩频通信的混沌调制技术,且对同步的稳定存在进行了分析和论证,具有一定的实用价值。
程丽[7]2002年在《混沌和超混沌系统同步方法及电路实验的研究》文中进行了进一步梳理本文从实际应用的需要出发，研究了叁种实现和改进混沌同步的方法：控制混沌、超混沌同步法，脉冲同步法，旋转坐标变换改进混沌、超混沌同步法。在讨论的过程中将理论分析、数值计算以及电路实验有机地结合起来，为混沌和超混沌同步在实际中的应用提供了理论基础和实验依据。 控制同步法中，把控制理论中的极点配置法应用于控制同步的解析分析，给出了二维和叁维离散系统的同步条件，在具体的系统中通过数值计算验证了理论分析结果的正确性。 脉冲同步法中，分别从连续系统和离散系统两方面进行讨论，构造出一系列具有最低维数的离散超混沌系统，并通过电子线路实现了离散系统的脉冲同步。迄今为止，几乎未见有关实现离散系统混沌或超混沌同步的电路实验报道，这是我们的实验工作有新意之处。为了进一步贴近实际应用的需要，文中还讨论了外加噪声对脉冲同步的影响，证明系统具有鲁棒性。 首次提出通过旋转系统变量的方式只用单一发送信号同步混沌和超混沌系统的方案。这种方案不仅改善了混沌和超混沌同步的效果，而且由此设计出的系统更适合于实际应用。 文中讨论的叁种同步方法均取得了很好的同步效果，为混沌和超混沌同步在实际中的应用提供了丰富的理论基础，具有一定的指导意义。
缪盛[8]2010年在《混沌与分数阶混沌系统同步控制研究及其电路仿真》文中研究指明混沌作为一种复杂的非线性运动行为,在物理学、化学、信息技术以及工程学等领域得到了广泛的研究。由于混沌对初值的极端敏感性、内在的随机性、连续宽谱等特点,使其特别适用于保密通信、信号处理、图象加密等领域,因此,混沌同步成为混沌应用的关键技术。在参阅大量文献的基础上,本文利用理论证明,数值模拟以及电路仿真相结合的方法,对混沌系统同步、分数阶超混沌系统同步、以及非自治超混沌系统进行了研究。本文的主要研究内容如下:1.基于Lyapunov稳定性理论,利用自适应控制方法,以不确定单模激光Lorenz系统作为驱动系统,将不确定单涡旋混沌系统作为响应系统,设计了非线性反馈控制器及参数识别器,使响应系统的所有状态变量严格地按函数比例跟踪驱动系统的混沌轨迹,并辨识出包括非线性项在内的驱动系统和响应系统的不确定参数,利用四阶龙格库塔仿真模拟,结果表明了该方法的有效性。2.应用驱动-响应方法、反馈线性化方法以及基于Lyapunov方程的Backstepping控制方法,研究了分数阶超混沌L(u|¨)系统同步问题。其次,针对上述分数阶混沌系统同步方法中存在的不足,基于分数阶系统的稳定性理论,提出了分数阶超混沌系统的自适应同步方法,用两个控制器与两个驱动变量实现了不确定分数阶超混沌L(u|¨)系统的自适应同步,给出了自适应同步控制器和参数自适应率,辨识出系统的不确定参数。最后,结合Active控制技术,实现了异结构分数阶超混沌系统的同步。理论证明、数值模拟以及电路仿真证实了上述同步方法的有效性和可行性。3.采用调节连续信号频率的方法,将外界控制信号引入到超混沌系统中,设计了一个新四维非自治超混沌系统。通过精确地调节模拟输入信号的频率,观察和验证新系统的非线性动力学特性,具体为周期轨、二维环面、混沌和超混沌现象。通过Lyapunov指数图,分岔图来解释系统的动力学特性,并且给出了设计的实验电路及其观测的结果,进一步从物理实现上验证仿真结果的准确性。最后利用单变量耦合反馈控制方法,通过电路实验实现了非自治超混沌系统的同步。
柏逢明[9]2003年在《电光混合系统超混沌控制、同步与应用研究》文中认为超混沌产生、控制和同步是非线性动力学的重要前沿课题之一。在这一领域开展研究，未知空间广阔，具有巨大的应用潜力。 本文利用电学参数调制法和单元功能电路模块化思想，研究了电光混合系统超混沌的控制与同步，并对其在保密通信中的应用进行了实验研究。全文内容主要包括四个主要研究方面：①电参数调制光学系统，形成超混沌控制和同步；②单元功能电路法构造超混沌电路实现超混沌控制和同步；③推导复合映射动力学方程产生扩频序列构造数字化电路模块；④利用超混沌动力学系统展开保密通信实验应用研究。 第一部分电参数调制光学系统，形成超混沌控制和同步。首先介绍了电光混合系统的混沌与超混沌的研究进展，概述了电学和光学领域中超混沌的最新研究成果。然后建立起以半导体激光器和双环铒光纤激光器为主要研究对象的电光混合系统的动力学模型，对光学系统施加电学调制使之产生超混沌，并利用电参数调整法对光学系统超混沌施加控制和同步，也就是用电去控制和左右光学系统的动力学行为。 第二部分研究单元功能电路法构造超混沌电路实现超混沌控制和同步。首先利用单元功能电路模块化思想，构造电路系统本身，使之产生超混沌，其目的是一方面可以自身进行控制和同步化，另一方面可对光学系统施加更高级控制和同步。以经典CLHS超混沌动力学系统作为问题切入点，利用单元功能电路研究构建一个四阶和两个五阶超混沌电路，并加以控制和同步。通过示波器观测实验、数值模拟计算对比分析去验证系统的可靠性。 第叁部分推导并建立一个复合映射动力学方程产生扩频序列构造数字化电路模块。利用非线性动力学方程和超混沌电路，通过扩频序列或者超混沌设计出能够实现超混沌加密的单元器件。设计开发一个能够在计算机上运行并能够实现超混沌加密图文图像等多媒体文档的应用柏逢明:博士学位论文软件。 第四部分利用超混沌动力学系统展开保密通信实验应用研究。利用所研究的超混沌成果:①扩频序列数字电路超混沌模块;②计算机应用系统中图文图像等多媒体文档的加密软件;③软件无线电通信系统保密单元，开展实验应用研究，目的是在现有条件下促使研究成果尽快在科研领域中加以应用。通过时间连续与离散的超混沌保密通信对比，进一步讨论超混沌通信过程中的调制解调、杭干扰和误码率问题。在进行调制、解调通信密码传输的误差及精度分析基础上研究其影响规律。
徐进康[10]2015年在《分数阶广义增广Lü（超）混沌系统及其在保密通信中的应用研究》文中指出混沌系统由于具有对初始条件极度敏感性、内在随机性、遍历性和连续宽带频谱等特点,使其在保密通信等领域的应用有着巨大的发展前景。相对于整数阶混沌系统而言,分数阶混沌系统动力学特性更加复杂且具有更大的密钥空间,将其用于通信加密将更加可靠和安全。因此,研究分数阶(超)混沌系统及其在保密通信中的应用具有重要的理论意义和实用价值。本文针对分数阶广义增广L诅(超)混沌系统的分析、同步、电路设计与实现及其在保密通信中的应用进行研究。1.结合预估—校正时域法和时域-频域转换法,从相轨迹、Poincare映射、分岔图、Lyapunov指数谱图和功率谱这几个不同角度研究了一个分数阶广义增广Lu系统和-个分数阶广义增广Lu超混沌系统的动力学特性。分数阶广义增广Lu系统在阶次q>0.871时能产生混沌现象,且参数变化大范围内是混沌的,在一定参数变化范围内呈现混沌态、周期态、拟周期态,具有丰富的动力学特性；而分数阶广义增广L讧超混沌系统在分数阶次q>0.805时开始出现混沌态并在参数变化的大范围内,系统具有两个正的Lyapunov指数,一定参数范围内能产生,四翼扇状超混沌吸引子。2.研究上述两个分数阶系统的同步问题。对分数阶广义增广Lu系统,基于分数阶线性系统稳定性理论,采用非线性反馈同步的方法设计控制器来实现同步,这种同步方法的有效性得到了数值仿真的验证；采用单向耦合同步的方法实现分数阶广义增广Lu超混沌系统同步,理论上分析说明该同步方法的可行性,进一步通过数值仿真进行验证。3采用改进型混沌电路模块化设计方法,设计这两个分数阶系统及其同步电路。在此基础上搭建实际模拟混沌电路,电路实现结果与电路仿真结果及数值仿真结果一致,说明所采用的同步方法是有效且实际可行的。4.在上述工作基础上,进一步研究分数阶(超)混沌系统同步在保密通信中的应用。设计基于分数阶广义增广Lu超混沌系统的单向耦合同步混沌掩盖的保密通信方案,通过数值仿真、电路仿真和电路实验的结果表明该保密通信方案具有良好的保密性和可行性。
参考文献：
[1]. 参数不确定超混沌系统的同步研究[D]. 杨金玲. 东北师范大学. 2012
[2]. 混沌和分数阶混沌系统同步研究及电路仿真[D]. 张若洵. 河北师范大学. 2008
[3]. 混沌和超混沌系统及其同步的研究[D]. 张晓顺. 东北师范大学. 2006
[4]. 改进的超混沌Lü系统的同步研究[D]. 郑文娜. 东北师范大学. 2011
[5]. 混沌同步技术在保密通信中的研究与应用[D]. 于娜. 黑龙江大学. 2007
[6]. 混沌电路分析及其在保密通信中的应用研究[D]. 闫少辉. 西北师范大学. 2007
[7]. 混沌和超混沌系统同步方法及电路实验的研究[D]. 程丽. 东北师范大学. 2002
[8]. 混沌与分数阶混沌系统同步控制研究及其电路仿真[D]. 缪盛. 江苏大学. 2010
[9]. 电光混合系统超混沌控制、同步与应用研究[D]. 柏逢明. 长春理工大学. 2003
[10]. 分数阶广义增广Lü（超）混沌系统及其在保密通信中的应用研究[D]. 徐进康. 天津科技大学. 2015