通用标量混沌信号同步系统及其控制器的backstepping设计

以寻求通用标量混沌信号同步系统为目标 ,虚拟控制项加权为变量的严格反馈形式变参数系统为对象 ,采用带有调谐函数的自适应backstepping设计方法 ,设计了反馈控制器和相应的参数自适应律 .采用所给控制器和参数自适应律 ,可以使通用系统的输出渐近同步于任意已知结构混沌系统的输出 .

基于神经网络的舰船混沌保密通信系统研究

以提升舰船通信安全性及同步性为出发点,设计基于神经网络的舰船混沌保密通信系统。基于舰船混沌同步保密通信系统一般模型,在系统发射端设计基于径向基函数神经网络(RBFNN)的跟踪器,跟踪舰船信息信号,通过混沌调制模块调制系统的状态量参数,并加密舰船信息信号将其混沌视为载波进行混沌掩盖后,通过信道进行传输,经噪声消除器去除信号噪声后,在混沌解调模块设计基于RBFNN的同步控制器,输出同步解调后的原始舰船信息信号传输至接收端,实现舰船信息保密同步通信。实验结果显示,该系统加密后,信息可有效掩盖信号真实情况,信号去噪后可还原信号本真,解调后可在接收端实现高精度的信号还原;且该系统应用后的信息可有效防止攻击者窃取。

基于单信号实现多组混沌系统同步的仿真研究

为了提高保密性和实用性,混沌系统同步方法所追求的目标是:利用主动系统较少的信号实现两个或者多个混沌系统的同步。提出了利用一条传输线进行多个信号的传输的方法,并将其应用实现混沌系统的同步。其信号传输方法基本思想是:多个信号在传输的过程中交替使用采样和保持这两种方式,多个信号在一条传输线中进行传送。探讨了利用所提出的多信号传输方法用于解决多组混沌系统的同步问题。仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。

混沌系统的对偶同步及其在信号传输中的应用

把误差反馈和参数自适应调节相结合 ,根据同步误差情况对信道噪声进行补偿 ,实现了两个完全独立的连续超混沌系统的对偶同步。以Lorenz系统和R ssler系统为例在理想和噪声环境中进行仿真 ,对偶同步效果良好。在此基础上 ,利用参数调制思想 ,结合参数估计 ,实现了多路信息传输。

非线性小信号对反馈系统的混沌控制与同步

利用非线性的小信号对反馈系统的控制,以实现一个具有混沌和超混沌特性的反馈系统的混沌控制和同步.理论分析和数值访真表明了本丈方法的有效性.

给定矢量信号实现分数阶超混沌Lorenz系统的广义投影同步

论文在非线性观测器的设计思想基础上,改进了四维分数阶超混沌Lorenz系统实现广义投影同步的条件。在分数阶超混沌Lorenz驱动系统和响应系统中给定一个同步传输的矢量信号,然后通过极点配置设计一个四维自治常微分方程形式的控制器,从而实现了分数阶超混沌Lorenz系统的广义投影同步。最后,通过数值仿真验证了设计控制器的有效性。

利用混沌信号实现各子系统的混沌同步

1 引言混沌系统间的同步研究不但具有理论意义,而且实际应用涉及到诸多领域,其中重要的应用之一就是保密通信。近年对混沌同步的研究,都是基于两子系统w与w’是全同的,本文将阐明存在另一种全新的同步方案,即利用一混沌系统s去驱动两稳定的自治系统u和v,u=f(u,s),v=h(v,s)。这里系统u和系统v具有类似的结构,但参数与初始条件不同,我们关心的是系统u与系统v间的混沌同步行为,而不去研究驱动源与响应系统之间的同步。依据同步的定义,定义Δu=u-v,如果limΔu→0,则称两子系统之间存在混沌同步,作为一个例子,研究混沌信号驱动下的两个激光子系统的混沌同步行为,并给出同步的条件。

一类拓扑不等价混沌系统的同步

利用非线性系统混沌同步理论,研究了一类拓扑不等价混沌系统之间的广义混沌同步。对一类拓扑不等价混沌系统,通过设计一个合适标量控制器,可以实现不同混沌系统之间的广义同步。给出了从混沌系统得到该标量控制器设计的一般方法,并利用严格数学理论得到了广义同步的充分必要争件,并论证了该充分和必要条件与混沌系统的性质无关。

Lorenz系统的截断混沌同步及其在数字保密通信中的应用

利用Lorenz系统的混沌自同步可以进行保密通信 .证明了其截断混沌也可以达到同步 ,并利用它建立一套计算机模拟的数字保密通信系统 .要传送的信号在发射端对截断混沌数据进行调制后作为发射信号对接收端驱动 ,根据同步特性可以无损地重构出原信号 .该系统的发射信号具有类似于白噪声的随机特性 ,系统同步对参数很敏感 ,大大提高了保密性能 .对传送信号的幅度无限制 ,可以是大信号调制 ,提高了信道利用率 .系统简单 。

利用状态观测器实现超混沌信号的高精度同步

依据全维状态观测器理论实现了超混沌系统的同步 ,这种同步方法具有精度高、响应速度快、简单灵活和能控的特点 .该方法可通过选择状态反馈增益 ,达到快速同步的目的 ,为缩短同步建立时间确立了理论基础 ,而且具有一定的鲁棒性 ,为进一步把超混沌信号应用于保密通信提供了理论依据 .对耦合蔡氏超混沌系统和Rossler超混沌系统的高精度同步进行了设计 ,并对该同步方法的抗干扰性进行了研究 ,计算机仿真结果证明了理论推导的正确性 .

基于混沌导频信号同步控制的混沌保密通信

分析了现有混沌掩盖保密通信存在的问题,给出了混沌同步控制信号与混沌调制信号相分离的混沌保密通信新方法。新方法采用混沌导频信号独立完成通信收发两端的混沌系统同步控制,较好地解决了原有混沌通信系统中已调信号既实现同步控制又承载信息信号所引起的信息信号须远小于混沌调制信号和抗噪声性能差的问题。构建了采用Sprott系统I为混沌模型的混沌通信新方案仿真电路。仿真实验表明:通信收发两端混沌同步控制实现方式更灵活、混沌同步更精确、信息信号大小不再受混沌信号影响、抗噪声性能更强。同时,混沌调制信号和混沌同步控制信号分开也有助于这两方面技术独立地研究与发展,有利于构建性能更好的混沌保密通信系统。

参量受混沌信号驱动的混沌同步

用外部混沌信号驱动两混沌系统的参量并实现同步,以Rssler系统驱动两Lorenz系统的某一参量为例进行数值模拟,结果表明,受混沌信号驱动的参量在一定的变化范围内,两Lorenz系统将历经非常复杂的同步过程;同时,系统的同步依赖于两者的初始条件。

极点配置法确定超混沌系统同步与控制的条件

利用控制理论中的极点配置方法 ,解析分析了离散超混沌系统同步与控制的条件 .其同步与控制方案均采用单路组合信号反馈的形式 .研究对象是离散超混沌系统 .通过数值计算方法验证解析分析的结果 。

输入状态稳定理论下的超混沌系统同步

针对一类带不确定性和扰动输入的超混沌系统的同步问题进行了研究。基于李雅普诺夫理论和输入状态稳定理论,设计了一个线性状态反馈控制器,保证两个系统达到同步,并通过Matlab中的LMI工具箱来获得误差反馈增益矩阵。最后,通过对超混沌Lorenz系统和Chen系统同步的Matlab仿真,验证了所设计的控制器的有效性,实现了两个超混沌系统的鲁棒同步。

一类拓扑不等价三维系统的混沌同步

研究了一类拓扑不等价三维混沌系统的同步,通过设计一个合适标量控制器,可以实现不同混沌系统之间的混沌同步.得到了该标量控制器设计的一般方法,并得到了混沌同步的充分和必要条件.

一个基于标量观测辨识Lorenz混沌系统参数的滑动模设计方法

提出一种利用Brunowsky规范形来设计合适的滑模解决基于标量观测辨识Lorenz混沌系统参数问题。把系统状态方程变为一般Brunowsky规范形,利用该规范形和估计参数的相对度设计合适的滑模观测器,该观测器能与主系统实现完全同步或部分变元同步,从而获得参数的自适应估计。

非等同广义离散超混沌系统的多同步研究

提出用广义依农映像和广义立方映像两个离散超混沌系统,在单向驱动控制信号的作用下,构建了非等同超混沌同步的驱动-响应系统,根据离散系统局域稳定性理论,确定这一系统在不同维数下出现完全同步和完全反同步、广义同步和广义反同步的解析条件,设计和构建非等同超混沌系统的实验电路,依据理论分析得到的参数范围,通过数值计算和测量实验电路,所得到的结果均与理论分析的结果相符合.研究结果表明,恰当选择单路驱动控制信号,也可实现非等同超混沌离散系统多种类型的同步.

标量控制下的分数阶Lü系统的参数辨识和自适应同步

为研究标量控制下的具有完全未知参数的分数阶混沌Lü系统的自适应同步方法,应用分数阶系统的稳定性理论,设计一个简单的标量自适应控制器以及参数校正律,不仅实现了分数阶混沌Lü系统的同步,而且从驱动系统和响应系统的时间序列估计出系统的所有不确定参数。数值模拟结果证明了该方法的有效性。

一种利用混沌同步的测控系统测距方法

当前测控系统普遍采用的伪码测距体制中存在距离模糊问题和同步捕获问题,并且两者的性能要求是矛盾的。利用混沌信号的非周期、自同步和良好自相关特性,提出了将连续混沌信号作为测距信号应用于航天测控系统的方法,分析了该体制的工程应用可行性,并进行了仿真试验,给出了改进相关性能的方法。混沌测距方法相对于伪码测距的优势在于,混沌的同步特性能够自动实现测距信号的同步,省略了测距信号的捕获过程;混沌的非周期性消除了距离模糊。连续混沌信号在测控系统中的应用是可行且有优势的。

Lorenz混沌系统的跟踪控制

设计合适的控制器,用跟踪控制法实现了Lorenz混沌系统对参考信号的追踪。受控系统既能稳定到相空间中某一点和周期信号,也能实现自同步和异结构同步,甚至能跟踪系统输出变量的函数。数值仿真还表明该方法的简单和有效性。