三维Duffing混沌系统的H∞同步

研究了一个新型三维Duffing混沌系统的H∞同步问题,这个新型的Duffing混沌系统是从经典的Duffing混沌系统中引入一个状态变量而得到的.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,并结合Schur补定理,给出了这类混沌系统H∞同步的充分条件.数值仿真表明了本文所设计的H∞同步体制的有效性.

基于扰动时空混沌的三维OFDM星座加密方案

无线通信网络的迅猛发展使得传输信息量迅速增加,这对系统的传输效率和通信安全提出了更高的要求。为满足上述要求,提出了一种基于扰动时空混沌的三维OFDM星座加密方案。首先,设计了一种反馈元胞自动机,以提高元胞自动机的周期性和伪随机性。将反馈元细胞自动机的迭代结果进行归一化后,作为扰动加入时空混沌系统中。通过分岔图、李亚普诺夫指数、回归映射分析和随机性测试,证明了添加该扰动的系统具有良好的混沌特性。其次,设计了一种新的三维16-ary星座图,将星座点之间的最小欧氏距离扩大了6.3%,并结合扰动的时空混沌系统实现了三维星座旋转的物理层调制加密。实验仿真结果表明,与其他三维16-ary星座映射旋转加密算法相比,该算法的误码率性能提高了约1 dB。此外,通过密钥空间、密钥灵敏度和统计攻击的安全分析,证明了其良好的安全性能。

三维复合混沌系统及其在图像加密的应用

混沌是非线性学的一个重要学科,在信息安全、物理学和经济学等领域得到了广泛应用,持续构造新的混沌系统是有意义的。针对这一情况,构造了一类包含迭代次数t的三维三角函数复合混沌系统,对系统的动力学行为进行测试和分析,通过对系统分岔图、Lyapunov指数、周期点导数、谱熵等进行分析,确定其具有较强的混沌特性和较大的混沌区间,同时证明了混沌系统满足Devaney混沌定义,通过对系统随机生成的混沌序列进行0-1测试和NIST测试确定其混沌序列质量良好。因此基于该系统的混沌序列对图像进行加密,实现简单,加密速度快,同时对加密结果的各项指标系数进行了计算和分析,测试结果均非常接近理论最优值。其中,密钥空间很大,可达10252。与最近的其他方法进行对比,结果表明,基于该系统的加密方案可以具有较强的安全性和可靠性。

不确定Duffing混沌系统的自适应跟踪控制

研究了连续时间Duffing混沌系统在具有不确定性扰动时的自适应跟踪控制问题.基于稳定性理论,在系统存在有界扰动但扰动的界大小未知时,采用自适应控制方法,构造出一个自适应控制器,可实现系统的状态渐近跟踪预先给定的轨线.仿真进一步说明了该控制器的有效性.

硬弹簧Duffing隔振系统跳跃性对广义混沌同步影响分析

针对将线谱混沌化控制方法用于工程实际时存在如何在隔振系统中实现持续的混沌运动难题,采用参数驱动广义混沌化同步原理控制方法驱动硬弹簧Duffing隔振系统的混沌同步,实现隔振系统在较宽参数范围内产生稳定的混沌运动;分析Duffing系统的跳跃性对广义混沌同步影响,在跳跃区间初始条件不同系统产生的混沌吸引子亦不同,而不同混沌吸引子又决定系统不同的隔振效果。

基于Duffing混沌系统的频谱感知算法

针对极低信噪比情况,提出一种基于混沌理论的周期信号的频谱感知算法.该算法利用混沌系统中对周期小信号的敏感特性以及对噪声的免疫特性,在很大程度上解决了感知低功率谱密度信号和隐藏的授权用户的问题.仿真证明了算法的可行性和有效性.

基于Duffing振子混沌系统的地震速度分析方法

强随机噪声干扰是导致地震勘探资料低信噪比的主要原因,如何在强随机噪声干扰下获取有效的信息是值得关注的问题.Duffing振子混沌系统是一个非线性的动力学系统,其对强随机噪声具有免疫能力,而对特定的周期性信号具有敏感性.本文提出一种基于Duffing振子混沌系统的速度分析方法.对CMP道集按照时距曲线关系进行移动窗口截取,将所截取的信号构建为待测信号加入Duffing振子混沌系统,通过相图网格分割方法(GPM)判断系统状态的改变,从而在强随机噪声背景下获得高分辨率的速度谱.理论模型和实际资料的处理结果表明,与传统的水平叠加速度分析方法相比,本方法能够在强随机噪声背景下获得更准确的速度分析结果.

基于Simplorer的Duffing混沌系统电路仿真与研究

提出了一种基于Simplorer的Duffing混沌系统电路仿真分析方法。即通过vhdl-ams语言对混沌系统的恢复力项建模,并与正弦电压源、模拟运算放大器、电阻以及电容等实现Duffing混沌系统电路级仿真。研究了电路中积分环节参数、不同内置激励信号频率、不同内置激励波形、不同非线性恢复力项系数以及不同的非线性恢复力项对混沌系统影响。仿真结果表明:积分环节参数对Duffing混沌检测频率具有很强的选择性;不同的内置激励波形、不同非线性恢复力项系数直接影响Duffing系统电路的检测下限;不同的非线性恢复力项直接着影响系统检测灵敏度。同时,仿真实验结果还与相关参考文献相比较,论证了电路设计的正确性。

不确定Duffing混沌系统的同步控制

在模糊滑模变结构控制基础上,研究具有不确定性Duffing混沌系统的同步控制问题。选择合适的滑模面,基于Lyapunov稳定性理论设计模糊滑模变结构控制器及自适应更新规则,从理论上证明控制系统的稳定性。由于控制器的设计是基于自适应模糊滑模变结构控制的,与常规方法相比,控制器滑动模态不受干扰的影响,有较好的鲁棒性和快速跟踪能力。通过数值仿真实验验证了该系统的有效性。

Duffing混沌系统的追踪控制

对Duffing系统进行控制,使之能够追踪任意参考信号。首先,在系统状态全部可测的情况下设计出控制器,并用Lyapunov方法证明对此控制器闭环系统大范围渐近稳定。然后考虑到实际中系统状态不完全可测,通过观测器获得误差信号及其对时间的导数,且观测器结构设计独特,并再次通过Lyapunov方法证明此时的控制器保证闭环系统大范围渐近稳定。最后对以上过程分别进行了数值仿真,进一步证明了该方法的有效性。

基于Lyapunov指数Duffing混沌检测系统状态的判定

为解决Duffing混沌检测系统状态判定的准确性,克服直观相图判定法存在的不足,提出了采用Lyapunov指数定量地判定Duffing混沌检测系统状态的方法.在分析判定方法及Duffing系统中Lyapunov指数算法的基础上,进行了系统仿真和数据分析,结果验证了利用Lyapunov指数判定Duffing系统状态的可行性,从而能有效地应用于微弱信号检测,保证信号检测的可靠性.

一种基于Duffing系统实现混沌掩盖通信的方法

Duffing方程是一种重要的动力系统。研究了该系统的数学模型,通过变量分解的方法改变了系统的结构,并证明了运用新结构的Duffing系统实现混沌掩盖的合理性,最后给出了新Duffing系统的运行轨迹和混沌掩盖通信的解调结果。仿真结果表明,所提出的方法是正确有效的。

一种离散Duffing混沌系统检测正弦信号的方法

针对连续Duffing混沌系统在检测多频正弦信号中存在的参数调节困难问题,数学方法证明了离散Duffing混沌系统设计的可行性,并建立了离散Duffing混沌系统。MATLAB环境下的仿真实验结果表明,通过软件可以实现调整离散Duffing混沌系统参数的目的,并且可以有效地检测出多频率正弦信号。

基于反馈线性化的Duffing混沌系统控制

采用输入-状态线性化方法控制Duffing系统中的混沌现象,首先利用输入-状态可线性化的条件对此系统进行判断,当条件满足时,运用微分几何中的Lie导数和Lie括号运算对加控制的Duffing方程进行变换,使之变为线性方程,然后对线性化后的方程设计控制器,使输出达到期望值。此方法在线性化过程中没有忽略任何高阶非线性项,不仅使系统状态稳定地收敛于零,还能实现对周期信号的稳定跟踪。仿真结果证实了该方法的有效性。

Duffing混沌弱信号检测系统分析及电路实现

采用Melnikov方法,对广泛使用的Duffing混沌弱信号检测系统进行了分析。通过Matlab软件实现了数值仿真分析,利用Multisim实现了电路仿真分析。设计制作了Duffing混沌实际电路板,通过调试得到了较为理想的检测性能。电路试验结果验证了Duffing混沌弱信号检测系统可以通过电子线路实现。该系统对Duffing混沌弱信号检测系统的实际工程应用具有促进作用,对其他混沌弱信号检测领域的进一步研究具有较高的参考价值。

不确定Duffing混沌系统的有限时间同步

研究了带有不确定性和外部扰动的Duffing混沌系统在有限时间内的同步问题。提出一种基于双幂次趋近律的非奇异终端滑模控制策略。首先设计了非奇异终端滑模面,保证误差系统沿着滑模面在有限时间内稳定至平衡点;然后基于双幂次趋近律设计了控制器,使得同步误差轨迹能在有限时间内到达滑模面,从而实现了混沌系统的有限时间同步并有效地解决了终端滑模控制的抖振和收敛缓慢问题;最后,数值仿真结果说明所给方法的有效性。

复域Duffing系统的模糊模型及混沌控制

基于并行分布补偿(PDC)技术将周期强迫复域Duffing系统表达为T-S模糊模型,并利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,设计出一个新的状态反馈模糊控制器.仿真结果表明,所设计的控制器能有效地控制周期强迫复域Duffing系统的混沌时间轨迹到其零平衡点,且控制简单可靠.

基于Lorenz-Duffing复合混沌系统的彩色图像加密

由于Lorenz,Duffing等一些混沌算法结构过于简单并且参数数量较少,应用在信息加密中容易被破译.将Lorenz与Duffing混沌算法相融合,产生一种新的多参数、结构复杂的六维混沌算法.将该混沌算法结合Arnold映射应用于彩色图像加密领域,仿真结果表明该混沌算法加密效果良好.

一种新六维Duffing-Lu混沌系统及其电路实现

通过对电路系统中存在的Lu混沌现象和通讯系统中存在的Duffing混沌现象进行整合,构建了一种新的多参数、六维Duffing-Lu超混沌系统。分析了新超混沌系统的动力学特征,绘制了新六维超混沌系统的相空间图、李雅普诺夫指数图、poincare截面图、功率谱以及时域等特性。理论分析和仿真实验验证了新超混沌系统的性能,证实了该系统属于一种新的超混沌系统。设计出新六维超混沌系统的电路实现。

基于RBF神经网络的Duffing混沌系统控制

采用基于RBF神经网络的控制方法对Duffing混沌系统进行控制,运用RBF神经网络对受控的Duffing系统动力学方程中的非线性项进行自适应逼近,在保证受控系统在原点处的平衡态是一致渐进稳定的前提下,设计了相应的控制律及自适应控制律,使系统的状态变量在很短时间内稳定地收敛于目标值,仿真结果证明了该方法的有效性。