一类改进的随机平移替代法构造的宽间隔跳频序列

为了进一步提高随机平移替代法的性能,提出了基于m序列的一类改进的宽间隔跳频序列的构造方法。基于MATLAB对比分析了用该方法和随机平移替代法产生的跳频序列的周期性、归一化自相关特性、归一化互相关特性、频隙数及平均跳频间隔等性能指标。结果表明,该方法产生的跳频序列的各项性能均优于随机平移替代法,序列的随机性和抗破译性得到了进一步提高。     

CNN混沌扩频通信系统的性能研究

本文把细胞神经网络（CNN）理论应用于混沌扩频通信系统（CSSS），研究了细胞神经网络实现脉冲式混沌同步的可行性，指出能否同步与同步脉冲的能量有关，而且用CNN产生了性能优良的二值和多值随机码，并对系统的抗多址和多径干扰的性能进行了研究。通信系统的仿真实验表明，CNN能够很好地应用于扩频通信系统。     

基于HTML5的混沌系统的数字化实现

为产生伪随机数字混沌序列,提出了一种新的混沌系统数字化实现方法,该方法采用HTML5技术实现连续混沌系统的离散和迭代运算;基于数字混沌序列和线性插值算法实现了混沌吸引子相图、时间序列的绘制。该方法具有跨平台使用特性、本地储存特性和渲染模式,为把混沌技术的应用植入浏览器提供了可能,该方法可应用于多平台共享的混沌信息加密、混沌演示、混沌性能测试等领域。     

Chaotic frequency hopping sequences

This letter describes a novel family of frequency hopping sequences generated by chaotic systems. The sequences give a uniform spread over the entire frequency bandwidth. In addition to having good Hamming correlation properties, they possess ideal linear span. The sequences produce almost as good performance as random hopping patterns when used in frequency hopping code-division multiple-access (FH/CDMA) systems. Many numerical examples based on a digital chaos generator are presented     

一种基于混沌的随机数发生器设计及其IC实现

在密码学、仿真学以及集成电路测试等许多领域 ,随机数起着重要的作用。在密码学中 ,通常要求所使用的随机数具有不可预测性。基于混沌现象 ,使用开关电容技术 ,用集成电路实现了一种硬件随机数发生器。测试结果表明 ,其产生的序列具有不可预测性 ,可以满足密码学的应用要求。     

基于混沌的高速随机数发生器

基于混沌的随机数发生器采用了离散时问的决定论混沌系统。决定论混沌的一个本质特征是对初始值的敏感依赖性。由于初始值是一个模拟电路的初值，对于数字测量系统是永远无法逼近或达到的，它的偏差使得测量系统产生的符号序列以后有着充分大的分离，从而使得符号序列不可预知、不可再现，具有真随机的特性。在分析了一类分段线性映射的决定论混沌系统的基本特性后，设计了由开关电容电路等组成的模拟电路。为了保证随机序列的分布特性，针对CMOS电路中主要的噪声，即MOS管的热噪声与闪烁噪声，设计时建立了二种噪声仿真模型；同时为了加快分析的效率和速度，提出了一种快速分析方法。最后，采用NIST标准进行了测试。     

基于FPGA的Lorenz混沌序列的设计及统计测试

硬件加密及混沌算法的应用在信息安全领域中有重要的意义.这里以一种实际应用中常用的Lorenz混沌系统为例,介绍了利用FPGA技术实现该混沌序列的一种物理生成方法,并介绍了衡量此随机比特生成器质量的统计测试方法,这不同于以往的普通序列测试.通过统计测试实验表明,此随机比特生成器所生成的四个序列中x序列的统计特性没有其它三个序列好,在实际运用中应加以注意.可见统计测试在随机比特生成器的质量验证中有着很为必要的作用.     

混沌扩频序列在多用户DS-CDMA系统中的应用

分析了混沌伪随机序列的自相关和互相关特性,采用Logistic序列作为扩频序列应用到多用户DS—CDMA系统中。分析了不同用户数下多用户干扰对系统BER的影响,并与M序列扩频系统进行了比较。计算机仿真表明,混沌伪随机序列具有优良的自相关和互相关特性,和传统的M序列相比,采用混沌扩频序列,可以大大降低系统的多用户干扰,使得系统的BER性能有大幅改善。     

Cellular Neural Networks With Transient Chaos

A new model of cellular neural networks (CNNs) with transient chaos is proposed by adding negative self-feedbacks into CNNs after transforming the dynamic equation to discrete time via Euler's method. The simulation on the single neuron model shows stable fix points, bifurcation and chaos. Hence, this new CNN model has richer and more flexible dynamics, and therefore may possess better capabilities of solving various problems, compared to the conventional CNN with only stable dynamics     

脉动流场光学传输效应仿真

针对瞬态脉动流场光学传输效应的实时仿真问题,提出了基于数字混沌系统的脉动流场成像仿真方法。首先,依据湍流的三重分解理论,将脉动流场分解为拟序场和完全随机场;其次,通过数字混沌系统产生球涡来模拟拟序场,使用光线追迹方法得到拟序场的等效相位差;然后,使用混沌系统产生完全随机场的等效相位差;最后,利用拟序场和完全随机场的等效相位差构建脉动流场的随机相位屏,采用物理光学方法得到脉动流场的点扩展函数（快照图像）;从而获得短（长）曝光图像序列。仿真实验结果表明:该方法得到的结果与风洞实验数据相吻合。通过修改相关参数可以方便地仿真不同条件下的湍流场的光学传输效应,为气动光学效应的测试和校正提供了一种新的方法。     

基于神经网络混沌扩频序列的研究

应用神经网络的强大学习能力和具有全局最优的BP改进算法,提出了通过训练学习建立的具 有混沌性态的优化神经网络模型;利用网络权值调整的灵活性来产生混沌序列,该模型序列更换容易并且数 量巨大。实验与分析结果表明该模型产生的混沌扩频序列具有良好的相关特性、平衡特性以及理想的线性复 杂度,是最优加密密钥及扩频码的优选码型之一。     

基于大气湍流传输激光散斑的真随机数提取研究

为生成真随机数序列,提出了先将大气湍流传输中激光散斑图像作为随机数发生器的熵源,再采用变帧频采样方法进行提取随机数的算法。首先,为降低相邻激光散斑图像间高相关性对随机性的影响,提出了变帧频采样方法。其次,对实验数据进行处理,根据大气湍流造成激光光斑质心的随机抖动特征,对散斑图像划分灰度等级,编码和后处理等操作,从而提取随机数。最后,利用NIST测试工具对提取的随机序列进行实验分析,结果表明:该序列不仅达到真随机数的标准,而且序列的数量和随机性均高于等帧频采样方法生成的随机序列。此外,对激光散斑视频归一化方差与最优采样区间之间的关系进行分析,为进一步的研究提供重要依据。     

基于光电倍增管单光子脉冲幅度分布的多比特光量子随机源

提出并验证了一种基于光电倍增管单光子脉冲高 度分布的多比特光量子随机源。将紫外LED发出 的光衰减成离散的单光子序列,光电倍增管探测到的单光子后,输出脉冲幅度随机分布的单 光子脉冲,通 过数字化单光子脉冲的峰值作为熵源来提取随机数,实现了一个单光子事件产生多个随机比 特位。为减小 所提取原始随机数存在的偏差,提出并实现了基于FPGA的SHA-256后 处理方法。光量子随机源工作在 500kc/s时,平均每个探测光子可提取7bit随机位,获得了3.5Mbit/s的随机位产生速率。运用随机性 测试程序ENT和STS对所获的随机位序列进行测试,测试结果表明,序列的随机性满足真随机 数的标准。     

A novel design method for discrete time chaos based true random number generators

Discrete time chaos based true random number generators are lightweight cryptographic primitives that offer scalable performance for the emerging low power mobile applications. In this work, a novel design method for discrete time chaos based true random number generators is developed using skew tent map as a case study. Optimum parameter values yielding maximum randomness are calculated using a mathematical model of true random number generator. A practical information measure is used to determine the maximum allowable parameter variation limits. Appropriate mapping between dynamic system and circuit parameters is established and a current mode skew tent map circuit is designed to validate proposed method.     

New cumulant suppression technique

A novel method is presented for minimising the third order cumulant spread of a random sequence based on a new class of performance criteria. It provides a closed form solution for the weightings required to achieve this minimum. The method is demonstrated on computer generated Gaussian distributed random sequences, and is proved to be useful     

On Searching Continuous k Nearest Neighbors in Wireless Data Broadcast Systems

A continuous nearest neighbor (CNN) search, which retrieves the nearest neighbors corresponding to every point in a given query line segment, is important for location-based services such as vehicular navigation and tourist guides. It is infeasible to answer a CNN search by issuing a traditional nearest neighbor query at every point of the line segment due to the large number of queries generated and the overhead on bandwidth. Algorithms have been proposed recently to support CNN search in the traditional client- server systems but not in the environment of wireless data broadcast, where uplink communication channels from mobile devices to the server are not available. In this paper, we develop a generalized search algorithm for continuous k-nearest neighbors based on Hilbert Curve Index in wireless data broadcast systems. A performance evaluation is conducted to compare the proposed search algorithms with an algorithm based on R-tree Air Index. The result shows that the Hilbert Curve Index-based algorithm is more energy efficient than the R-tree-based algorithm.     

取样鉴相数字合成器环中的混沌动力学行为

分析和研究取样鉴相数字合成器环中的混沌动力学行为,根据Ushio与Hira等人的方法,从理论上证明了当系统参数满足一定条件时,系统会出现分岔现象,并具体计算出系统在各个不动点处的Hopf分岔集、系统的李雅普诺夫指数以及豪斯道夫维数。通过对系统进行计算机模拟,观察到系统的奇异吸引子,奇异吸引子的自相似性,系统在混沌状态下对初始条件的灵敏依赖性,进一步证实了三角形取样鉴相数字合成器环中存在混沌现象。     

基于Simulink与Stateflow的红外图像边缘检测系统设计

基于模型设计方法实现基于细胞神经网络的红外图像边缘检测系统。将simulink、stateflow设计方法与CNN的设计理论相结合,建立CNN IP核模块。接着采用串行结构搭建图像输入、输出模块,达到可视化实时仿真及代码自动生成。仿真结果表明：基于模型的设计方法取得了较好的效果。在Xilinx公司Virtex-6系列的FPGA平台上,综合后占用极少资源的情况下达到了142.693MHz最高频率和7.927Mpixels/sec的处理速度。     

基于混沌和CNN交错反馈产生扩频序列的性能分析

提出了一种基于细胞神经网络和混沌交错反馈产生扩频序列的设计方法,用计算机仿真对该混沌扩频序列的平衡特性、游程特性、位移特性、相关特性和线性复杂度等伪随机特性进行了系统的分析,并分析了该序列的奇/偶相关特性.结果表明,该混沌扩频序列具有理想的伪随机特性,可以作为扩频通信中的扩频码,同时系统的交错加强了通信的保密性.     

基于Tent混沌序列的数字图像加密方法

Tent混沌映射结构简单但产生的混沌序列随机性能好,采用NIST测试能权威地检测序列的随机性能。通常运用混沌加密数字图像时,都是指定初值和控制参数。在此使用改进后的混沌序列,把初值的产生和明文图像联系起来,对图像进行置乱,再改变灰度值。仿真验证了此算法加解密的有效性和良好的安全性能。