时滞混沌系统的指数同步及其在保密通信中的应用

论文摘要

混沌是非线性动力学系统所特有的一种运动形式,它被认为是20世纪人类最重要的发现之一。混沌信号具有遍历性、类噪声、对初值的敏感依赖性及其连续宽频谱性质,使得它特别适合作为保密通信的载体。在过去的20多年时间里,随着人们对混沌现象认识的不断深入,对混沌控制及同步的研究已成为一个重要的课题,并且该研究成果已被应用于保密通信中。本文利用理论分析和数值仿真相结合的方法深入研究了一类时滞混沌系统的指数同步及其在保密通信中的应用。本文主要工作如下:①论文对混沌同步及混沌保密通信的研究现状和研究趋势进行了综述,分析了驱动-响应同步、脉冲同步、耦合同步及自适应同步等常用的混沌同步方法。②研究了一类时滞混沌系统的指数同步问题。利用Lyapunov稳定性理论和微分不等式,研究了其指数同步问题。基于线性矩阵不等式技术得到了指数同步的充分条件,给出了指数同步控制器的设计方法。仿真结果表明,该方法简单有效,可以实现系统的快速同步。③通过对几种主要的混沌保密通信技术:混沌掩盖、混沌调制、混沌切换的理论分析,提出了混沌同步保密通信中存在的若干问题。在此基础上,本文基于混沌掩盖技术设计出了一种改进的保密通信方案,并对该方案进行了鲁棒性分析。数值模拟验证了本方案的有效性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 混沌概述
• 1.1.1 混沌的产生与发展
• 1.1.2 混沌的定义
• 1.1.3 混沌的基本特征
• 1.2 混沌同步研究现状
• 1.3 混沌保密通信研究现状
• 1.4 论文的研究工作和结构安排
• 2 混沌系统的同步
• 2.1 混沌系统举例
• 2.1.1 Lorenz 系统
• 2.1.2 Chen 系统
• 2.1.3 Rossler 系统
• 2.1.4 其它例子
• 2.2 混沌同步概述
• 2.2.1 混沌同步的定义
• 2.2.2 混沌同步模型
• 2.2.3 混沌同步稳定性分析
• 2.3 混沌同步的方法
• 2.4 各种同步方案的比较与发展
• 2.5 本章小结
• 3 一类时滞混沌系统的同步设计
• 3.1 时滞混沌系统概述
• 3.1.1 时滞混沌系统简介
• 3.1.2 时滞混沌系统同步研究的意义
• 3.2 预备知识
• 3.3 一类时滞混沌系统的指数同步
• 3.3.1 同步模型
• 3.3.2 同步控制理论研究
• 3.3.3 数值仿真
• 3.4 本章小结
• 4 时滞混沌系统的指数同步在保密通信中的应用
• 4.1 混沌保密通信概述
• 4.2 混沌保密通信方案
• 4.2.1 混沌掩盖
• 4.2.2 混沌调制
• 4.2.3 混沌切换
• 4.2.4 混沌扩频
• 4.2.5 二级混沌保密通信
• 4.3 基于时滞混沌指数同步的保密通信方案
• 4.3.1 方案设计
• 4.3.2 鲁棒性分析
• 4.4 混沌保密通信的几个问题
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 下一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录