基于多重函数投影同步的保密通信新算法

本文提出了一种新的混沌同步方案——多重函数投影同步,该同步方案比许多现有同步方案更加广义,两个同步系统之间的同步行为更加复杂。基于所提的同步方案并引入参数扰动因子,设计了一种新的保密通信算法,并通过理论分析和数值模拟,证实了算法的有效性和可行性。最后,通过讨论和对比实验展示了该算法的安全性。

具有未知参数混沌系统的有限时间和固定时间混合函数投影同步

研究具有未知参数混沌系统的有限时间和固定时间混合函数投影同步.基于Lyapunov稳定性定理和同步控制策略,在有限时间同步和固定时间同步条件下,构造两种自适应控制器,分别实现驱动系统和响应系统的混合函数投影同步.分别估计两种情况下的同步时间上界,发现有限时间同步的同步时间依赖于系统初值,固定时间同步的同步时间不依赖于系统的初值.利用构造的参数辨识法则,准确辨识驱动系统和响应系统的所有未知参数.给出两个数值例子,说明结论的正确性和有效性.

不同混沌系统的改进函数投影同步一般方法

基于李亚普诺夫稳定性理论,研究混沌系统的改进函数投影同步问题,该种同步可使两个混沌系统渐近同步于一个期望的比例函数矩阵。对于两个完全不同的混沌系统,给出改进函数投影同步控制器设计的一般方法,并分别以混沌Chen和混沌Newton-Leipnik系统及超混沌Chen和超混沌Henon-Heiles系统为例证实所提算法。理论分析及数值仿真结果表明所提算法的有效性。

异结构的分数阶超混沌系统函数投影同步及参数辨识

该文以分数阶Chen混沌系统和一个新的分数阶超混沌系统为例,研究参数不确定的分数阶混沌系统和超混沌系统函数投影同步及参数辨识。首先,基于分数阶系统稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器和不确定参数的辨识规则;由此实现了参数不确定的分数阶超混沌系统的函数投影同步及不确定参数的辨识。其次,利用分数阶稳定性理论,对上述同步给出了严格的数学证明。最后,借助于预估-校正算法,利用数值模拟验证了所提方法的有效性。

具有扇区非线性输入的混沌系统函数投影同步

研究了具有扇区非线性输入且含有模型不确定和外部干扰的混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了统一的滑模控制器和自适应更新规则,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步。所设计的控制器不受扇区非线性输入、模型不确定性和外部干扰的影响,具有很强的鲁棒性。以超混沌系统为例的仿真实验证明了该方法的有效性。

不同阶混沌系统广义混合错位函数投影同步及在保密通信中的应用

为进一步提高保密通信的安全性,应用Lyapunov稳定性理论以及自适应控制方法,在广义混合错位投影同步与函数投影同步的基础上提出了广义混合错位函数投影同步(GHDFPS),给出了不同阶参数不确定混沌系统的广义混合错位函数投影同步与参数辨识的控制方法,并研究该同步类型在保密通信中的应用。通过严格的数学证明和数值仿真,不同阶参数不确定混沌系统实现了广义混合错位函数投影同步,辨识出了不确定参数。由于广义混合错位函数投影同步中的函数比例因子矩阵的多样性,使该同步类型应用在保密通信中更具有安全性;同时,将此同步类型和实现该同步的控制方法用于混沌掩饰调制保密通信中,将能解调出多个信号,并能检验信号的真实性。

混合时滞驱动响应动力学网络的函数投影同步

构造了一类具有混合时滞的驱动响应动力学网络。基于Lyapunov稳定性定理,设计了自适应控制器,通过该控制器牵制控制这类驱动响应动力学网络并实现了其函数投影同步。数值仿真的结果表明了该控制器的有效性。同时,响应动力学网络的耦合配置矩阵不需要可约、对称等约束条件。

时变时滞耦合复杂网络的函数投影同步

为了探索时变时滞耦合复杂网络的函数投影同步及参数辨识问题,构造时变时滞耦合的节点参数未知和拓扑结构未知的2类复杂网络.利用牵制控制方法,分别设计这2类网络各自的自适应控制器,使得2类网络和其孤立节点实现函数投影同步.分别利用网络节点未知参数的辨识法则和网络未知拓扑结构的辨识法则,对网络的节点参数和拓扑结构进行辨识.最后给出数值仿真例子验证自适应控制器和辨识法则的有效性.

四维混沌系统的自适应修正函数投影同步

研究了具有未知参数四维混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论、Barbalat引理和主动控制方法,设计自适应控制器和参数更新规则,实现了该类混沌系统的修正函数投影同步。同时,将该方法用于混沌掩盖保密通信。数值仿真表明了该方法可渐近实现函数投影同步,且在保密通信中可有效恢复信息信号。

混沌系统的自适应函数投影同步与参数辨识

为了实现两未知参数混沌系统的同步控制与参数辨识,采用自适应函数投影同步控制策略,基于李亚普诺夫稳定性原理,设计了实现参数未知、不同初值的两同构或异构混沌系统同步的控制器和参数自适应控制律,给出了实现同步的控制参数的取值范围,分析了控制参数对同步系统性能的影响规律.以最新提出的单参数简化洛仑兹混沌系统模型为研究对象,采用Matlab/Simulink进行动态仿真研究,表明了理论分析的正确性和同步控制与参数辨识方法的有效性.

两个分数阶复杂动态网络的函数投影同步

复杂网络的同步问题是复杂网络研究的热点之一,本文研究了两个分数阶复杂网络间的函数投影同步问题.分别针对网络模型参数已知和参数未知两种情况,利用自适应控制技术和分数阶系统稳定性理论,设计自适应控制器,使两个分数阶复杂动态网络实现函数投影同步.最后利用数值仿真验证所提出方法的有效性.

错位修正混沌函数投影同步及在保密通信中的应用

研究了一种新的错位修正混沌函数投影同步控制方法及其保密通信应用。基于Lyapunov稳定性理论和主动控制方法,设计非线性反馈控制器和参数更新规则,实现了两个同结构的超混沌系统的不同状态变量之间的错位修正函数投影同步并估计出未知参数。将此方法用于基于混沌遮掩调制的保密通信中。信息信号经过函数转换后被驱动系统状态变量遮掩并作为驱动信号传送到接受端,在接受端通过消除函数尺度因子和反函数变换对信息信号进行恢复。该控制策略具有较强的保密性和实用性。数值仿真证明了该控制方法的有效性。

时滞和非时滞耦合的驱动响应动态网络的函数投影同步

构造一类时滞和非时滞耦合的驱动响应动态网络模型,其中驱动系统是任意的混沌系统,网络的耦合配置矩阵不要求可约或对称,网络节点的混沌系统不需要满足Lipschitz条件。为了实现这类驱动响应动态网络的函数投影同步,采用线性反馈控制和自适应控制两种方法,使得驱动系统和响应网络能按预先给定的任何函数比例达到同步,同时得出当线性反馈控制系数的范围容易确定,且系数的大小在能够承受的范围之内时,选择简单的线性反馈控制方法,反之,选择自适应控制方法。最后,Matlab数值仿真的结果证实了这两种控制方法的有效性和可行性。

基于反步法的混沌系统函数投影同步

针对最新提出的Lu¨混沌系统和超Lu¨混沌系统的耦合系统,在响应系统中加入控制项v,通过变换和反步设计,利用Lyapunov稳定性理论,实现了驱动-响应耦合系统之间的函数投影同步,使驱动响应系统之间按照任意给定的有界尺度函数α(t)演化.数值试验验证了理论分析的正确性.

混沌修正函数投影同步研究及其在保密通信中的应用

研究了具有不匹配参数和外界扰动的混沌系统的修正函数投影同步问题.基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了鲁棒自适应滑模控制器,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步.该方法不需要预先知道不确定参数和外界扰动的上下界,其不确定性通过自适应率得以解决,具有较强的实用性和鲁棒性.基于这种方法设计出混沌保密通信系统,数值仿真表明了该同步控制方法和保密通信方案的有效性.

量子细胞神经网络的混沌函数投影同步

Josephson环耦合的量子细胞神经网络(QCNN)将是未来纳米级细胞神经网络(CNN)的一个新的发展方向。基于两细胞耦合的量子细胞神经网络混沌系统,提出了一种参数不确定的混沌函数投影同步方案。设计了自适应控制器和不确定参数估计规则,实现了以超混沌Lorenz系统方程为比例函数的量子细胞神经网络混沌系统的函数投影同步,利用Lyapunov稳定性理论证明了所提同步方案的稳定性,并进一步用数值仿真验证了该方案的有效性。由于该方案采用了混沌函数作为比例函数,因此比一般的函数投影同步方案具有更高的保密性能。另外,响应系统的参数可以不确定,使该同步方案在实际应用中更加有效。

不同维混沌系统的混合函数投影同步及参数辨识

研究不同维混沌系统的混合函数投影同步及参数辨识问题,混合函数投影同步是指响应系统的各状态变量和驱动系统的相应状态变量之间分别以不同的函数比例实现同步.基于Lyapunov稳定性定理,设计自适应控制器,实现不同维混沌系统的混合函数投影同步,并构造混沌系统未知参数的辨识法则.以著名的超混沌Chen系统和Lorenz系统为例进行数值仿真,仿真的结果表明所设计控制器的有效性和参数辨识法则的正确性.本文的研究结果是把一些学者利用常数对角矩阵来实现相同维混沌系统的混合投影同步推广到利用函数对角矩阵实现不同维混沌系统的混合函数投影同步.

变时滞耦合不确定复杂网络修正函数投影同步

研究了具有不确定参数、外界干扰及时变时滞耦合的复杂动态网络的修正函数投影同步问题.基于Lyapunov稳定性理论和不等式变换理论,设计了自适应鲁棒控制器,控制器设计中不需要预先设定反馈增益,其值随自适应律自行调节.该方法能有效地克服未知有界干扰和时变时滞的影响,数值仿真验证了该方法的正确性和有效性.

基于主动滑模控制的混沌系统函数投影同步

研究了一类混沌系统的函数投影同步问题.基于Lyapunov稳定性理论和主动滑模控制方法,设计了主动滑模控制器,实现混沌系统的函数投影同步.数值仿真验证了该控制器的有效性和正确性.

一个新的超混沌系统的函数投影同步

研究了一个四维超混沌系统的函数投影同步问题.利用超混沌吸引子和时间响应图准确地表征了系统的动力学行为.通过函数投影同步法,实现了该系统的函数投影同步,并为系统所有未知参数设计了合适的辨识规则.数值仿真验证了理论分析和数值计算的正确性.