基于分数阶Chen系统的图像加密新算法

提出了一种基于分数阶Chen系统的图像加密新算法。首先利用分数阶Chen系统产生所需的置乱序列;然后通过对明文信息的判断来完成行列置乱序列的选择,从而保证了其与明文的相关性;对置乱后的图像采用分组异或的算法对其像素值进行预处理,同时对预处理后的图像进行两轮像素加密,增加了算法的复杂度和安全性。最后通过与整数阶Chen系统算法进行比较可知该算法具有密文相关度低,密钥空间更大,安全性更高等优点。

分数阶Chen系统的控制与反相延迟同步

分数阶混沌系统在保密通信和振荡器设计等领域有着巨大的应用前景。利用分数阶线性系统的稳定性理论分析了分数阶Chen混沌系统在平衡点处的局部稳定性。设计线性反馈控制并依据分数阶Routh-Hurwitz准则实现了分数阶Chen系统的混沌控制,提供了抑制混沌到不稳定平衡点的充分条件。结合反相同步和延迟同步,提出了分数阶系统的反相延迟同步,并设计相应的非线性控制器实现了分数阶Chen系统的反相延迟同步。数值仿真结果表明了该方法的有效性和可行性。

分数阶Chen混沌系统的复合结构分析

首先依照分数阶非线性系统出现混沌的必要条件,分析了分数阶Chen系统出现混沌现象的阶次范围;之后,基于分数阶微积分的预估-校正算法,对该类系统进行了动力学行为的数值仿真研究。进一步,通过引入了一个常数控制器,数值地讨论了分数阶Chen系统混沌吸引子的特殊复合结构,研究发现:导致该复合结构出现的常量控制器幅值大小与受控系统的倍周期分岔点密切相关,具体表现为:系统阶次参数越高,导致受控分数阶Chen系统的倍周期分岔点出现的常数控制器的幅值绝对值越大,这一结果对于了解分数阶Chen混沌系统的吸引子复合结构无疑具有一定参考意义。

基于改进观测器的分数阶超混沌Chen系统广义同步

基于分数阶微积分的预估-校正算法,研究了分数阶超混沌Chen系统,并进行了数值仿真.仿真结果表明,分数阶超混沌Chen系统存在超混沌的最低阶数为3.8阶.根据分数阶稳定性理论,设计了一种改进的状态观测器,利用解析的方法求得广义同步的响应系统,从理论上证明了广义同步方法的可行性.最后,利用该同步方法实现了3.8阶超混沌Chen系统的广义同步,数值仿真结果证实了它的有效性.

非线性耦合分数阶Chen混沌系统和网络的同步

利用非线性函数耦合混沌同步方法,讨论分数阶Chen混沌系统的同步问题,分析初始值和耦合系数的选择对于实现混沌同步的影响。并将该方法推广,实现规则网络的混沌同步。通过数值模拟实验,验证所提出方法的有效性。

分数阶超混沌Chen系统的RBF神经网络自适应滑模同步

针对分数阶超混沌系统的同步问题,通过设计一个新型含分数阶滑模面的RBF神经网络自适应滑模控制器,应用滑模控制和主动控制原理实现分数阶超混沌Chen系统的驱动系统和响应系统间的同步.在RBF神经网络控制方案的基础上引入分数阶滑模控制器以提高系统的鲁棒性,并在分数阶滑模控制器中增设自适应参数使得控制律在迭代过程中找到合适的切换增益,免除繁冗的人工调参过程.根据Lyapunov稳定性定理证明了该方案下系统的稳定性.当存在外部干扰时,将RBF神经网络与分数阶滑模控制相结合,更利于系统在迭代过程中找到最近似的权值,并通过补偿控制降低干扰对控制系统的影响.数值仿真结果验证了该控制方法的鲁棒性及有效性.

基于分数阶Takagi-Sugeno模糊模型的分数阶Chen混沌系统的控制

本文研究了基于Takagi-Sugeno模糊模型的分数阶Chen混沌系统的控制问题。对分数阶Chen混沌系统建立了相应的Takagi-Sugeno模糊模型,基于分布补偿原理对分数阶Chen系统进行控制,对阶数α=0.95的Chen混沌系统进行了仿真,验证了分数阶Takagi-Sugeno模糊系统对分数阶Chen混沌系统控制的有效性。

非线性系统分数阶滑模控制分析与设计

文章对非线性整数阶或分数阶系统,提出了统一的分数阶滑模控制方法。首先,对整数阶控制系统,设计分数阶滑模面,提出分数阶趋近律,通过对倒立摆系统的仿真,验证了该方法的有效性;然后,引入最优控制指标,研究了滑模控制阶次α对控制效果的影响,对于该整数阶系统,控制指标最优时α■Z;最后,将本文方法推广到分数阶系统的控制,通过对分数阶Chen系统的仿真,验证了该方法的有效性,并发现对于该系统控制指标最优时,控制阶次与系统阶次不同元。

分数阶超混沌Chen系统的组合同步

分数阶混沌系统的组合同步在保密通讯中具有更强的安全性.基于分数阶动力系统的稳定性理论以及Routh-Hurwitz判据,选择合适的控制器,三个分数阶超混沌Chen系统实现了组合同步.Matlab数值模拟验证了本文理论的合理性和控制策略的可行性.

不确定分数阶超混沌Chen系统和分数阶Rössler系统的自适应异结构同步

基于分数阶系统的稳定性理论,应用自适应控制同步法来设计控制器,使得分数阶超混沌Chen系统和Rössler系统实现同步。

分数阶混沌系统耦合同步及混沌键控通信设计

分数阶混沌系统同步在混沌通信领域有着重要的应用价值。文中研究分数阶Chen混沌系统的单向耦合同步的问题,基于分数阶混沌系统的Lyapunov稳定性理论,设计分数阶Chen混沌系统单变量线性耦合同步控制器,实现分数阶Chen混沌系统的耦合同步。基于上述分数阶Chen混沌同步系统,设计混沌键控通信系统,分析通信系统的误码率等系统性能。研究表明,分数阶混沌通信系统比整数阶具有更高的保密性,分数阶混沌键控通信系统与整数阶混沌键控通信系统抗噪性能几乎一样。

分数阶混沌同步在铁路安全通信中的应用

铁路通信传递的安全可靠是保障铁路安全运行的基本保障。现有铁路安全通信基于铁路安全通信协议（RSSP-Ⅱ协议）来保障数据的安全通信。这种方法可以有效地抵御外来信号的攻击，但忽略了信息本身的加密保护，造成铁路通信存在安全隐患。基于分数阶混沌信号的独有特征，提出了一种利用RSSP-Ⅱ协议，将传送信息掩盖在混沌信号中以混沌信号进行传送的加密方法，最后通过分数阶混沌系统的同步控制将有用信息毫无失真地解调恢复，实现了铁路信号的安全传送。

分数阶卡尔曼滤波在混沌保密通信中的应用

20世纪60年代以来分数阶微积分开始受到人们的广泛关注,并被成功应用于物理、化学、生物学等学科领域。基于G-L分数阶微积分,给出了扩展分数阶卡尔曼滤波(EFKF)的定义,并将其应用到分数阶保密通信系统中,同时为了加密并准确解密传输的信息,引入了分数阶混沌Chen系统。仿真结果表明,EFKF取得了非常好的滤波效果;有用信号通过基于分数阶Chen系统的保密通信系统,可以有效地在接收端恢复出来。

分数阶超混沌Chen系统和分数阶超混沌Rssler系统的异结构同步

分数阶系统具有更大的密钥空间,然而异结构的分数阶系统在保密通信领域更具有普遍性,因此,研究异结构的分数阶同步问题具有重要的意义.本文讨论了分数阶超混沌Chen系统和分数阶超混沌Rossler系统的异结构同步问题,基于分数阶系统稳定性理论,应用主动控制同步法和自适应控制同步法来设计各自不同的控制器,使得响应系统和驱动系统同步.数值仿真表明了本文所研究方法的可行性和有效性.

DNA序列和分数阶Chen超混沌系统彩色图像加密

针对彩色图像加密的特点,为了减弱图像相关性、加大密钥空间、提高安全性,提出DNA序列和分数阶Chen超混沌系统彩色图像加密算法。该算法将三维的彩色图像转换成三个二维DNA序列矩阵,利用分数阶Chen超混沌系统产生的混沌序列将三个DNA序列矩阵进行位置置乱,将置乱的三个DNA序列矩阵分别分成相等的小块,利用分数阶Chen混沌系统和DNA序列加法法则将块相加,重新组合小块并利用DNA解码规则得到彩色加密图像。仿真结果和安全性分析表明,与其他图像加密算法对比,该算法降低了算法空间和时间需求,相关性低,密钥空间大,密钥敏感性高,安全性更高,具有更强的抵御各种攻击能力。

基于PIα控制的分数阶超混沌Chen系统同步研究

本文提出一种PIα控制器设计方法,实现了分数阶超混沌Chen系统的混沌同步.首先针对分数阶超混沌Chen系统设计了PIα控制器,然后利用改进的双参数Mittag-Leffler函数估计定理和扩展的Gronwall引理证明了系统的稳定性,并指出了使分数阶超混沌Chen系统同步的控制器参数需满足的条件.仿真结果证实了所设计方法的有效性.

分数阶复杂动态网络的牵制自适应脉冲混合同步

利用广义的Barbalat引理,并针对Chen分数阶复杂动态网络,设计了一种牵制自适应脉冲混合同步控制新方法,只需控制网络中的一部分节点就能实现控制整个网络的目的.理论分析与仿真结果表明:所设计的控制策略能有效地实现分数阶复杂动态网络同步,节约控制成本且易于实现.最后讨论了受控节点数和分数阶次的改变对网络同步速度的影响.