新切换混沌系统的构造及自适应同步

为了验证带三次方项的分段切换系统的混沌性,设计同步控制器和更新规则,在MATLAB试验平台中,由相图、Lyapunov指数谱、庞加莱映射对所提出的系统进行动力学分析,通过分析系统的平衡点类型,进一步了解该混沌系统的性态.依据Lyapunov稳定性理论,设计了自适应切换控制器及自适应切换更新规则,计算机仿真结果表明,在控制器作用下及更新规则条件下,响应系统和驱动系统能快速同步.

一个切换Lorenz混沌系统的特性分析

为使混沌系统更好地应用于工程实践,通过构造由2个子系统组成的切换Lorenz型混沌系统,分析子混沌系统和自动切换混沌系统的Lyapunov指数谱和分岔图,利用拓扑马蹄引理从理论上证明了切换混沌系统吸引子的存在性,基于模拟电路和数字电路2种实验手段实现了混沌系统,分析结果表明,在相同参数下,切换系统具有与子系统的不同的动力学特性,切换系统比子系统具有更大的混沌参数区间。实验结果与仿真结果完全一致,在理论和实验两方面证明了切换混沌系统的存在性。

基于混沌切换系统与余弦数量变换的图像加密

当前图像加密算法因存在舍入误差,其解密图像存在失真问题,且其置乱结构为单向扰乱,造成算法的安全性不佳,缺乏图像内容认证功能等不足,为此提出双向置乱耦合余弦数量变换的抗失真图像加密技术。设计组合混沌切换系统,依据控制输出值生成1D混合数组,定义双向置乱结构,对明文完成正反向扫描操作,提高其置乱度;将置乱密文分割为子块,定义2D余弦数量变换机制,对其完成扩散,将扩散子块重组成密文;借助Hash认证函数,通过验证置乱与解密图像的Hash值,完成图像完整性检测。实验结果表明,与当前图像加密技术相比,该算法具备真伪认证功能,具有更高的安全性能与更低的失真度。

一个切换Lorenz混沌系统在图像加密中的应用

目的将一种新型的切换Lorenz混沌系统引入到图像加密系统中,以提高图像加密的效果。方法图像加密系统采取"置乱-扩散-置乱-扩散"的过程,首先结合密钥K,将切换Lorenz混沌系统结合四阶龙格-库塔方程对明文图像进行离散,并通过Arnold映射对明文图像矩阵进行置乱;通过"异或"位运算对图像进行扩散处理;再通过Logistic映射对图像进行置乱;最后通过"循环移位"运算对图像进行扩散处理。结果经过仿真实验对图像加密性能进行测试,密文图像的相关指标参数NPCR和UACI的测试值分别约为99.60和33.4,都很接近于它们的理论值,信息熵的测试结果约为7.997,也非常接近于理论值8。结论表明引入新型切换Lorenz混沌系统的图像加密系统具有较强的鲁棒性、可靠的安全性,可以有效地提高加密系统的各种抗攻击能力。

基于新型切换Lorenz混沌系统的图像加密算法研究

论文提出了新型的切换Lorenz混沌加密系统,在传统的单次图像加密的基础上,通过采用“置乱-扩散-置乱-扩散”的两次图像加密过程,实现了图像的更高水平加密。论文以Lena图像的加密过程为例,采用Matlab软件编写了相关程序,实现了新型的切换Lorenz混沌加密系统;在此基础上,通过直方图分析、信息熵值分析等验证,表明了论文实现的图像加密算法具有较高密匙空间和信息熵值,混乱效果较好,安全性更高,在未来具有更好的应用前景。

切换系统及其同步控制

为提高混沌系统的随机性,基于Liu系统利用坐标变换和参数切换构建出了新的多翼切换混沌系统.通过分析吸引子的相图和系统的李雅普诺夫指数谱,验证了新建系统的混沌特性.利用脉冲电压源设计了切换混沌系统的电子电路,其仿真结果验证了切换系统实现的可能性.并进一步研究了新建切换混沌系统的同步控制问题,在干扰上下界未知和参数不确定的情况下,设计了一种基于指数干扰观测的自适应控制器,实现了切换系统的同步控制.据李雅普诺夫稳定性理论和数值仿真对控制效果进行分析,结果表明控制器具有合理性和有效性.