基于广义混沌同步的数字图像隐藏方案

基于广义混沌同步理论,提出了一种适于网络图像传输的隐藏数字图像的安全通讯方案.构造了一个六维广义混沌同步系统作为新方案的加密器,理论分析和计算机模拟说明本方案具有较高的保真度和较强的抗破译能力.

构造广义混沌同步系统的一种方法

从已知的混沌驱动系统出发,恰当地拆分驱动系统线性部分使其稳定,采用输出信号的线性变化关系构造出响应系统,由此给出一种构造广义混沌同步系统的理论方法.将该方法分别应用到离散和连续系统中,理论分析和数值模拟结果均表明,在构造广义混沌同步系统的理论方法方面它是十分简单而有效的.

两自由度高静低动刚度隔振系统的广义混沌同步化

针对目前潜艇动力机械系统的线谱控制方法难以实现小能量控制混沌化、变工况下持续混沌化和小振幅混沌化难题,提出了基于状态反馈和开环加非线性闭环耦合的两自由度高静低动刚度隔振系统广义混沌同步化方法。首先,建立两自由度高静低动刚度隔振系统的动力学模型,分析其全局性态;然后,利用Chen系统作为驱动信号,采用Hooke&Jeeves方法优化控制增益,通过状态反馈实现变工况下的持续混沌化;最后,利用开环加非线性闭环耦合的广义混沌同步实现高静低动刚度隔振系统大参数范围和小振幅混沌化。仿真结果表明,虽然基于状态反馈的广义混沌同步能实现两自由度高静低动隔振系统持续混沌化且线谱强度有所降低,但基座的振动幅值相比未混沌化前急剧加大;而基于开环加非线性闭环耦合的广义混沌同步能同时实现两自由度高静低动隔振系统变工况下的持续混沌化和小振幅下的混沌化,不仅能显著降低线谱强度,而且能有效抑制被隔振物体的振幅,解决了一般意义的混沌化方法无法解决的线谱抑制和振动隔离之间的冲突。

广义混沌同步系统的电路实验

利用电子线路实验实现了一种构造广义混沌同步系统的方法.该方法在离散系统和连续系统上均适用,实验结果与理论分析以及数值计算结果基本一致,从实验的角度进一步证实了这种构造广义混沌同步系统方法的可行性和有效性.

一个基于广义混沌同步系统的数字水印算法

混沌同步的发现为有关混沌的保密通讯研究提供了新的拓广空间。根据广义混沌同步的基本理论构建了一个新的广义混沌同步系统(GCS);利用GCS,提出了一个基于小波变换的鲁棒性数字水印算法。数值模拟实例对该文的理论结果进行了验证,理论分析及实验结果表明,给出的数字水印算法对常用的图像处理方法有较好的鲁棒性。

基于广义混沌序列的多幅图像隐藏算法

给出一种基于广义混沌序列的多幅图像隐藏算法.利用图像的迭代混合可以将多幅图像隐藏于一幅图像之中,借助Logistic混沌动力学系统过程既非周期又不收敛,且对初始条件敏感性,产生实数值混沌序列,利用该混沌序列生成广义混沌序列,作为隐藏算法的混合因子,提高了隐藏算法的安全性.数值实验结果表明,算法简单易行,安全性好.

基于间歇耦合和广义混沌同步的数字信号传输方案

该文讨论了一种基于间歇耦合思想和广义混沌同步的保密通信方案。在这种数字信号传输过程中,每个信号周期被分为两部分T_1,T_2,分别用于实现同步和信号提取,分析了T_1,T_2与安全性能和信息解调精度的关系。数值仿真表明效果良好。

基于广义混沌多项式法的多导体传输线辐射敏感度分析方法

针对多导体传输线辐射敏感度响应的不确定性问题,采用广义混沌多项式法(gPC)对其进行分析。在多导体传输线辐射敏感度的模型中,由于实际情况中电磁环境的复杂性,仰角θ、方位角ψ、偏振角η以及电平幅值E0作为相关的输入变量具有很强的随机性,采用以无限大地面为参考导体的多导体传输线模型,将以上四个参数作为随机输入变量并使其服从不同的分布类型,基于gPC和多导体传输线理论计算得到传输线辐射敏感度的均值、标准差和概率分布等相关统计特征参数。为了保证传输线系统的电磁兼容性能,为电磁防护措施提供理论指导,该文结合gPC分析方法和基于方差分解的Sobol全局灵敏度分析方法,通过计算得到相关参数,从而能够获得各随机输入变量对系统内传输线辐射敏感度的影响程度,将该计算结果与基于蒙特卡洛法的计算结果进行对比,验证该方法的可行性和高效性。

一种基于广义混沌同步系统的图像加密方案

传统图像加密技术和低维混沌加密技术都有各自的局限性,而高维混沌映射比低维映射具有更复杂的动力学行为以及更好的随机性。在离散混沌广义同步定理的基础上构造了一种四维离散广义混沌同步系统,并设计了一种图像加密方案。对加密图像进行了安全性测试,如分布直方图、相邻像素相关系数、密文信息熵、密钥敏感性、密钥空间和雪崩效应等。理论分析和数值实验表明,该加密方案的密钥空间达到10288,具有较强的抗攻击性能;对混沌系统参数及初始条件极其敏感,符合保密通信的要求。

基于广义混沌多项式方法的空间站转位不确定性分析

空间站转位是一个长周期过程,需要考虑环境以及自身系统的不确定性因素对整个过程的影响。使用Kane法建立了空间站系统转位的动力学模型,采用广义混沌多项式方法分析了在转位过程中不确定性因素对空间站姿态的影响。仿真结果表明,gPC方法的计算效率和精度优于蒙特卡罗抽样法,并且空间站若从"零状态"开始转位,则不确定性因素会对转位过程造成较大影响。

基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信

提出了一种基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信方式 .这种通信方式首先构建产生多种混沌序列的广义混沌映射模型 ,然后在不同时段根据切换策略产生不同混沌序列 ,在发送端 ,将信号与混沌载波之和取模运算后再嵌入混沌映射的输入端进行迭代运算以实现调制 ;在接收端 ,根据切换协议 ,用同一个相应的广义混沌映射模型从接收信号中提取混沌载波并进而恢复信息信号 .研究结果表明 :这种基于广义混沌映射切换的混沌同步通信方式比基于单一混沌系统的保密通信方式具有更强的抗干扰能力 ,保密性能更好 ,且实现简单 .

一类参数不确定混沌系统的广义同步

针对一类混沌系统,研究了参数未知的混沌系统的广义同步.基于lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,给出了自适应控制器和参数自适应律的解析表达式.将该方法应用于参数未知的新混沌系统,理论证明了该方法可以使新混沌系统达到渐近的广义同步,并且可以辨识出系统的未知参数.数值模拟进一步证明了该方法的有效性.

基于多广义函数混沌同步的数字信号传输方案

讨论的是混沌保密通信问题。在多广义混沌同步和间歇偶合思想基础上提出了一种数字信号传输方案。在信号传输过程中,每个信号周期被分为两部分21,TT,分别用于实现同步和信号解调。通过随机选择广义函数和21,TT的大小,大大提高了信息传输的安全性能。分析了21,TT与安全性能和信息解调精度的关系。数值仿真表明效果良好。

非线性系统混沌化及广义同步的电路实验

利用定K型低通滤波器实现了非线性Rssler系统的混沌化,建立了延迟Rssler混沌系统实验电路.用主动-被动方法实现了单向耦合延迟Rssler混沌电路的广义混沌同步和广义反同步实验.

异构二维延迟系统的广义混沌同步

基于泛函微分方程稳定性理论,利用广义混沌同步辅助分析方法,对两个异构二维延迟系统实现了广义混沌同步.与其他广义同步方法相比较,我们所使用的方法更为简便,理论分析和数值模拟证明了设计方案的有效性.

一类混沌系统的分数阶广义同步

针对一类参数未知的混沌系统,基于分数阶微积分和Lyapunov稳定性理论,设计出了一族分数阶广义同步控制器,此族控制器可通过选择不同分数阶次得到不同的控制效果,并且都能保证闭环混沌系统达到渐近广义同步.数值试验验证了此方法的有效性。

基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流

近年来,随着风、光电源的大量接入,系统运行的不确定性增大,考虑了系统运行随机因素的随机潮流受到更广泛的关注。提出了一种基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流计算方法。该方法利用广义多项式混沌法的正交多项式逼近思想,将系统的随机性分离至正交多项式基,并利用直角坐标潮流方程的二次性避免非线性潮流方程展开的高阶截断误差,进而利用随机Galerkin法,将随机潮流方程转换为一组确定性方程,通过此方程的求解获得随机潮流状态变量的正交多项式逼近系数,由此系数可获得相关变量的期望和方差,并可结合蒙特卡洛仿真,获得变量的概率密度。IEEE 9节点系统的算例表明,该方法的计算误差大致随多项式逼近阶数的上升而指数下降,通常条件下三阶逼近即可获得较高的精度,具有比蒙特卡洛仿真法更高的计算效率。

基于广义多项式混沌法的含风电电力系统随机潮流

风电的大量接入加剧了电力系统运行的不确定性,随机潮流计算是分析电力系统不确定性的重要工具。针对风电接入,提出了基于广义多项式混沌理论的方法求解随机潮流。该算法选取最优广义多项式混沌基函数构成级数展开式来近似表示随机输入变量,再根据基函数的正交性,构造确定性方程组,进而将求解系统状态变量概率分布的问题转化为其广义多项式混沌逼近系数的求解问题。针对风电出力概率分布复杂且需计及风速相关性的情况,采用等价变换方法处理随机输入变量。对IEEE 30节点系统的随机潮流计算结果表明:所提算法的计算精度较高;与蒙特卡洛模拟法相比,计算量较小。

基于螺旋相位变换和广义Fibonacci混沌的光学图像加密

为了解决光学加密技术中混沌序列分布不均匀,抗选择明文攻击能力弱以及菲涅尔域双随机相位编码系统对第1个衍射距离不敏感等问题,该文基于螺旋相位变换和新型广义Fibonacci混沌系统,提出一种光学图像加密算法。在菲涅尔域的双随机相位编码中对明文图像进行相位编码和螺旋相位变换,克服系统对第1块随机模板和衍射距离不敏感的缺陷,提高光学密钥敏感性。添加安全图像与明文进行加权干涉,进一步提高光学密钥敏感性和密钥维度。构造可产生均匀混沌序列的广义Fibonacci混沌系统生成随机模板,解决密钥体积过大分发传递困难问题,克服Logistic混沌分布不均匀的缺点,提高密钥传输效率及密钥敏感性。同时用明文哈希值SHA-256生成混沌初值和螺旋相位变换参数,使得密钥流随明文自适应变化,达到"一次一密"的效果,提高算法抵抗选择明文攻击能力和明文敏感性,雪崩效应更强。实验对比表明该算法明文及密钥敏感性高,密钥空间大,鲁棒性好,能有效抵御各种攻击,是一种高安全性的光学图像加密方法。

基于广义多项式混沌方法的电力系统时域仿真不确定性分析

电力系统时域仿真不确定性分析主要研究电力系统中不确定性因素对时域仿真结果的影响,为分析不确定情况下系统的暂态稳定性提供重要依据。提出一种基于广义多项式混沌方法的时域仿真不确定性分析方法。该方法近似认为变量在任一时刻与随机因素之间存在多项式关系。求解时首先获取最优的正交多项式基函数,对随机输入变量及待求变量实施多项式逼近,并基于Galerkin法,通过投影运算将描述系统暂态过程的随机方程转变为相应的确定性方程。求解该方程,可得待求变量的多项式逼近系数,进而获得相关变量在任一时刻的统计特征及概率分布。单机无穷大系统和IEEE 9节点系统算例验证了所提方法的有效性。