混沌同步及在保密通信中的应用研究

论文摘要

混沌理论是二十世纪物理学最重大的发现之一,人们研究混沌的目的主要是为了揭示它的本质,刻画它的基本特征,了解它的动力学行为,并对它加以控制和利用。随着人们对混沌研究的不断深入,混沌保密通信已成为现代通信技术中的前沿课题。这是由于混沌信号具有非周期、连续宽带功率谱和类噪声的特点,所以特别适用于保密通信领域。混沌同步又是混沌保密通信的关键问题,近几年混沌系统的同步问题已成为非线性复杂性科学研究的重要内容。本文在对混沌理论进行了详细深入研究的基础上,综合混沌同步控制和混沌保密通信技术的发展现状,主要完成了以下工作。首先,在对几种现有的混沌同步控制算法分析研究的基础上,利用自适应同步方法,对陈关荣等人提出的新混沌系统设计了自适应控制率,仿真结果证明该控制率可以实现新混沌系统的同步。采用广义同步的方法实现了Lorenz混沌系统的同步,可以通过配置误差系统的极点位置来改善混沌同步性能。其次,用混沌遮掩的方法设计了有源电感蔡氏混沌保密通信电路,并进行了仿真,结果表明该系统能较好地实现保密通信,并能几乎无失真地解调出调制信号。最后,设计实现了基于细胞神经网络的无感蔡氏混沌保密通信电路,EWB仿真证明了其有效性。并对实际物理电路进行了测试,测试结果表明该电路对一定幅度范围的信号具有很好的保密通信性能。论文所研究讨论的混沌同步方法、混沌保密通信电路设计,以及对实际保密通信电路的测量结果,对未来进行混沌系统的实际应用研究具有一定的理论价值和借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 混沌学发展概述
• 1.2 混沌同步的研究现状
• 1.3 混沌保密通信的研究现状
• 1.4 论文的主要研究工作和安排
• 第二章 混沌理论基础
• 2.1 混沌的概念
• 2.2 混沌运动的几个重要概念
• 2.3 混沌运动的分析
• 2.4 典型的混沌系统模型
• 2.5 本章小节
• 第三章 混沌系统的同步控制
• 3.1 混沌同步的概念
• 3.2 混沌同步的一般判别方法
• 3.3 驱动—响应同步法
• 3.4 主动—被动同步法
• 3.5 反馈同步法
• 3.6 自适应同步法
• 3.7 非线性关系的广义同步法
• 3.8 本章小结
• 第四章 混沌同步在保密通信中的应用
• 4.1 混沌保密通信概述
• 4.2 混沌保密通信的主要技术
• 4.3 蔡氏电路混沌保密通信系统设计
• 4.4 基于细胞神经网络的无感蔡氏混沌保密通信电路的设计与实现
• 4.5 本章小节
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本论文所做工作的总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文与科研成果