一类3涡卷混沌吸引子产生与同步的研究

提出利用符号函数产生3涡卷混沌吸引子的方法,进行基本的混沌动力学分析,给出最大李雅普诺夫指数、功率谱、庞加莱映射,并基于李雅普诺夫稳定性理论,研究了两个3涡卷混沌吸引子的单向耦合同步的问题,给出3涡卷混沌吸引子产生及其同步的数值模拟结果.     

基于主动-被动法对电光双稳态系统的混沌控制和同步研究

将主动-被动同步法改进后,用于对长延迟状态下电光双稳态系统进行混沌控制和同步研究,分别采用单向驱动方法和驱动-耦合方法研究电光双稳态系统的混沌控制和同步。数值模拟表明,在适当参数条件下应用单向驱动方法,驱动系统可以将响应系统控制到各周期状态,且驱动系统的状态决定了响应系统的状态;适当选取耦合系数和驱动强度,两种方案都可以实现驱动系统与响应系统之间的混沌同步。从同步效果上来看,驱动-耦合方法所需耦合系数更小,可控的耦合系数范围比较广,同步效果更好。     

耦合时滞光电反馈系统的同步研究

同步是实 现保密通信的基础,现有的基于时滞光电反馈混沌系统的同步研究主要集中在实现方面。本 文利用Lyapunov函数法,从理论研究耦合时滞光电反馈混沌系统的同步问题,包括单向耦合 和双向耦合两种形式。结果表明,耦合时滞光电反馈混沌系统能够实现鲁棒同步。对理论结 果进行了数值实验分析,结果与理论分析相一致。     

时变耦合下忆阻电路的同步

基于Lyapunov稳定理论,研究了一类三阶忆阻器混沌电路系统在单向线性耦合下实现同步的可靠性问题。在临界值上选择恒定的控制器增益则容易实现两个混沌系统的同步;当控制器增益时变下,在一定强度范围内也可以实现同步。进一步通过数值方法计算了耦合增益对控制器平均功耗和达到同步暂态时间的影响。     

激光耦合同步及其在光纤混沌保密通信中的应用

本文建立了光纤混沌保密通信耦合同步系统模型,实现了外部光注入分布反馈半导体激光器激光混沌在长距离光纤传输中的耦合同步,证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,导出了这种传输的极限.该同步系统在长距离光纤混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明,该系统确有较高的保密性能和反破译能力.光纤混沌保密通信是可以实现的.     

激光混沌耦合同步及其在保密通信中的应用

建立了外部光注入半导体激光器激光混沌耦合同步系统，导出了耦合条件下的激光扰动方程和激光同步扰动方程。成功模拟了外部光注入波长1．3lμm分布反馈半导体激光器的激光混沌耦合同步，其同步误差小且抗噪声干扰能力强。该同步系统在混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明，无论是在时域还是在频域，信息都难以被分离，该系统确有较高的保密性能和反破译能力。     

光纤混沌双向保密通信系统研究

本文提出光纤混沌双向保密通信设想,通过耦合光注入半导体激光器激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道,建立了光纤混沌双向通信系统模型,数值实现了该系统在长距离光纤传输中的同步,详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,导出了系统传输的非线性相移.数值模拟了具有正弦调制信号的调制频率0.5GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0.4Gbit/s以及20Gbit/s的混沌数字通信以及调制速率0.05Gbit/s 混沌键控通信的应用,计算出光纤混沌数字通信速率和同步误差等关系,还特别分析了系统解码特性和调制带宽,表明系统具有非常好的保密性能和具有高速率通信的能力.光纤混沌双向保密通信是可以实现的.     

两维网格空间耦合激光阵列的时空混沌同步

通过数值模拟对两维3×3单模 激光网格阵列的动力学行为进行了研究。阵列中的激光束在光场中通过空间的局部耦合产生相互作用,可以通过对激光参数设置进行调节。数值研究表明,在一个相对较小区域的参数范围内,当任两台激光之间的空间耦合作用距离一定时,相应的激光束的强度之间可以实现混沌同步,并且具有特点: 处于次对角线或与其平行的对角线的对应位置上激光都可以实现混沌同步状态。通过对该激光阵列的功率谱和李雅普诺夫指数的计算和分析,可以确信所研究的强度同步的激光系统处于混沌状态。     

耦合受迫RC振子之间的混沌同步

混沌同步因其深远的应用潜力受广泛关注，本文首先介绍能产生混沌态的受迫RC振子电路，及由两个这样的电路线性耦合组成的耦合RC振子电路；然后对该耦合电路的动力学过程进行了分析描述，阐明了耦合系统的同步稳定性；数值实验表明，两个电路参数完全相同或两个电路参数略有差异，耦合系统均能实现同步，最后进行了简要讨论。     

两台非全同激光器的混沌同步

对空间上相互耦合的两台非全同固体激光器的动力学行为进行了分析。当两台激光器的抽运受到调制而每台激光器的损失不同时 ,两台激光器输出的强度会出现周期性运动、混沌同步和失去同步的情况。激光中混沌同步的发生 ,同两台激光器之间的耦合程度有关。当耦合较强时发生周期性运动 ,耦合适中时处于混沌状态 ,在特定条件下产生混沌同步 ,而耦合较小时 ,两台激光器的振荡就相对独立。     

一种新的混沌同步及保密通信方式

本文提出一种新的混沌同步及保密通信方式。在发送端，将信息信号与混沌载波的和经取模运算后再嵌入混沌动力系统的迭代之中以实现调制；在接收端，用一个相应的非动力学系统从接收信号中提取混沌载波并进而恢复信息信号。研究表明，该混沌同步方式具有较强的抗干扰能力并且实现容易；该保密通信系统保密性能良好。     

半导体激光器混沌双向保密通信系统理论研究

提出外部光注入半导体激光器激光混沌全光耦合-反馈同步系统，进行激光器系统稳定性动力学分析并计算出最大Lyapunov指数，导出系统的同步误差扰动方程以及系统有混沌隐藏编码时的同步误差公式和解调公式，数值证明并模拟实现了系统的混沌同步，分析同步瞬态响应和噪声影响，该系统具有较强的抗干扰能力。模拟具有正弦调制信号的调制频率0．2GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0．2Gb／s的混沌数字通信以及调制速率0．05Gb／s混沌键控通信的应用，特别分析了系统解码特性和调制带宽，系统无论是在时域还是在频域，都具有非常好的保密性，该系统可以作为混沌双向保密通信使用。研究表明系统准许在一定范围内可以有参数失配，系统的实际应用是有可能的。     

Design of a tensile-type 3-D multi-scroll chaotic system and its application in secure communication

A kind of tensile-type 3-D multi-scroll chaotic attractor based on Chua's circuit was successfully designed. The chaos generation mechanism was studied by analyzing the symmetry and invariance, the existence of the dissipation, as well as the system equilibrium and stability. Then, some basic dynamical properties, such as Lyapunov exponents, fractal dimension, chaotic dynamical behaviors of the new chaotic system were introduced, either numerically or analytically. At the same time, the chaotic circuit of this system was realized by PSPICE. Finally, based on Lyapunov theorem and unidi-rectionally coupled method, the synchronization of the chaotic system has also been investigated. With this approach, the novel system can be applied to secure communication, which can achieve the purpose of covering specific signals. The experimental results are in agreement with numerical simulation results, which verifies the availability and feasibility of this method.     

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。     

CD3S通信的软件无线电实现

针对混沌直接序列扩频(Chaotic Direct Sequence Spread Spectrum,CD3S)通信技术的实现问题,提出了一种CD3S通信的软件无线电实现方案,阐述了CD3S通信系统发收机的设计方法。发射机由软件实现信息码的混沌扩频,并通过硬件平台完成发射。接收机由硬件平台完成下变频与采样,然后通过软件实现定时同步、载波同步与信息解调。信息解调由多滤波器解调算法实现。在多滤波器解调算法中,由无损卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)估计混沌码、卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)估计信道参数和最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)滤波估计信息码这3个滤波器交替工作,通过联合估计实现信息码的解调。实验结果表明,该方案可以实现CD3S通信。     

Weak signal detection and adaptive synchronous stability of a novel fifth-order memristive circuit system

This paper is devoted to introduce a novel complex fifth-order memristive circuit system and its applications in synchronous stability and weak signal detection. Firstly, the typical dynamical behaviors of the memristive system are discussed by chaotic phase portrait, complexity analysis, one-parameter bifurcation and Lyapunov exponent spectrum. Secondly, the adaptive control method is applied to realize the synchronization between the drive memristive system (DMS) and the response memristive system (RMS). The results indicate that the synchronization method has strong robustness and anti-interference ability. Thirdly, the weak signal detection of the novel five-dimensional memristive system is realized by using the extreme sensitivity of chaotic system to initial values. Finally, the fifth-order memristive circuit is designed by using basic electronic elements and simulated by Multisim software. And the anti-interference ability and sensitivity of the fifth-order memristive circuit are further verified by adding different weak disturbance signals at different positions of the circuit.     

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.     

参数未知混沌动力学系统滑模变结构同步控制研究

将自适应技术、系统辨识技术应用于混沌动力学系统的同步控制，提出了一种基于参数估计的自适应混沌变结构同步控制方法。针对混沌动力学系统参数未知的情况，根据已知系统的输入输出序列，构造系统的误差方程，并利用误差方程的Jacob矩阵，求解使系统收敛的取值条件，在状态控制器的作用下，使系统中的未知参数逐步逼近精确值，实现具有不同初始点、系统参数未知的混沌动力学系统的同步控制。     

Tracking Control and Synchronization for Two-Dimension Discrete Chaotic Systems

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｉｎｃｅ 1 990 ,ｃｈａｏｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ[1～ 4] ａｎｄｃｈａｏｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ[5～6] ｈａｖｅｒｅｃｅｉｖｅｄａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆａｔｔｅｎｔｉｏｎ[7～1 1 ] ,ａｎｄｃｈａｏｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｓａｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｆｉｅｌｄｓｆｒｏｍｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ[1 2 ] ,ａｎｄｆｒｏｍｂｉｏｐｈｙｓｉｃｓｔｏｎｅｕｒｏ ｓｃｉｅｎｃｅ[1 3] .Ｉｆｃｈａｏｔｉｃｓｙｎｃ…     

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。