一种基于正弦映射的混沌交织器设计及应用

移动信道编码中交织器的设计直接影响Turbo码的距离谱和性能,其主要作用是提高低重序列的输出码重和减小译码输出之间的相关性。随机交织器在数据帧较长时性能比较好,通过码序列位置重置实现交织,利用正弦函数的混沌映射有很好的随机性和瞬时正交性的特点,实现了一种新型混沌随机交织器,提高了交织器的误码率性能,并且在伽利略卫星系统中应用达到接近理论值的编码效率和误码率的特性。

基于Logistic-正弦映射和双碱基DNA编码的图像隐写

本文在Logistic-正弦映射和双碱基DNA编码的基础上,提出了一种新型的信息隐藏算法。通过Logistic-正弦映射,可以有效地扩大参数的范围,生成随机性更好的混沌序列,同时生成的序列具有更大的李雅普诺夫指数,因此更符合图像编码的需要。提出的双碱基编码规则既能够有效地提高编码规则的数量,增强秘密信息的安全性,又能够提高编码效率。本文提出的算法隐藏效果好,实验结果证明了该方法的安全性、有效性和鲁棒性。

采用正弦映射与扩张算子的二进制粒子群优化算法

为解决二进制粒子群优化算法在寻优后期易出现早熟收敛、陷入局部最优的问题,提出一种采用正弦映射与扩张算子的二进制粒子群优化算法(SEBPSO).该算法利用正弦映射函数将粒子速度的正弦值映射为粒子位置变化的概率值,并采用非强制性位置更新程序;同时,为了使算法跳出局部最优解,设计了扩张算子加入粒子的寻优过程,赋予引导粒子探索新区域的能力,增强算法的全局搜索性能.通过选取6个测试函数和3个对比算法进行实验,结果表明,SEBPSO算法具有更好的收敛精度和收敛速度.

基于汉明码和Logistic-正弦映射的图像隐写

在汉明码和Logistic-正弦映射的基础上,提出了一种新型的信息隐藏算法.首先用Canny边缘检测算法提取载体图像的边缘,然后用Logistic-正弦映射产生3个密钥.对秘密信息流用汉明码进行编码,并把信息流隐藏在经过置乱的载体图像的边缘像素上.为了进一步增强图像的视觉效果,采用2k修正法进行修正隐写图像.实验结果证明了本文方法的安全性、有效性和鲁棒性.

基于DNA编码与正弦混沌映射的气象图加密技术研究

气象图片在传输过程中可能被偷、截取,导致数据外流影响国家的气象数据安全,因此传输之前加密,接收后再解密使用是安全可靠的。加密方法是首先把气象图的R,G,B 3层分开,降低图层间的相关性,再将DNA编码与正弦混沌映射相结合,对气象图各层分别进行加密。由于此方法具备并行计算的优势,大大提高了计算机的加解密速度。该算法密钥空间大、对初始值敏感、抗攻击性强、加密方法可逆,能够安全、高效地抵抗一系列攻击方法,从而保证了气象图像的安全传输使用,解决了大数据时代的传统加密和解密技术在操作图像时的困难。该方法完全可以应用于灰度或其他普通彩色图像的加密工作。但是由于气象图的拍摄量大、单位时间内需要加密的图像多,即需要在安全的基础上高速加密,因此该方法是如气象等收集大量图片资料的领域的首选,并且在军事、医学等图像保密通信领域也具有巨大的应用潜力。

融合多混沌映射和DNA编码的图像加密算法

针对加密算法对明文和密钥敏感性不足、抵御统计攻击能力弱等问题,提出一种多混沌映射和DNA编码技术的图像加密算法。利用经过改进的Arnold变换矩阵置乱目标图像,对明文图像进行DNA编码,利用Logistic-正弦映射扩大参数范围,产生随机性更好的混沌序列进行DNA编码,用其作用于R、G、B三颜色平面,将置乱后的密文进行DNA解锁并重构中间密文,对中间密文求得和值,将和值与中间密文以按位异或形式进行扩散,获得目标图像的密文。将仿真结果与其它3种算法进行对比,对比结果表明,所提加密算法对明文和密钥有较高的敏感性、较好的置乱效果和较强的抵御统计攻击能力。

融合人工蜂群和混沌映射的混合视频水印算法

为了解决运动矢量搜索效率低下、水印信息嵌入单一等问题,融合自适应人工蜂群和Powell局部搜索,提出一种基于独立分量分析的运动目标检测方法。首先采用自适应搜索参数动态调整邻域搜索范围,使人工蜂群算法快速收敛于全局最优,然后将人工蜂群输出的所有蜜源进行K均值聚类,克服K均值聚类结果对初始聚类中心的依赖,再将聚类划分结果进行Powell局部搜索,加快方法收敛的速度。采用独立分量设计运动目标最优化问题,并利用改进方法求解最优解,从而提取视频序列中的运动分量。利用Logistic-正弦映射进行混沌加密,对加密后的水印图像进行Arnold映射置乱,将最终水印信息嵌入B帧和P帧中,在提高视频数据抗攻击的同时,增强视频数据的真实完整性。仿真结果表明,该混合水印嵌入算法在鲁棒性和脆弱性方面有良好的表现。

基于改进蛇优化算法的轮式机器人路径规划

为解决轮式机器人路径规划中效率低、寻优速度慢等问题,提出一种改进的蛇优化算法(improved snake optimizer,ISO)。在初始阶段引入正弦混沌映射扩大算法寻优空间,提升解的质量。同时设计了一种双向搜索策略,在最佳和最差个体引导的两个方向上逼近全局最优值,使收敛速度更快。并在算法中增加改进的进化种群动力机制,替换质量较差的个体从而提高种群质量。另外利用精英对立学习策略来提高算法的局部开发性能。仿真结果表明,ISO算法在轮式机器人路径规划过程中,相比其它对比算法各项指标更优,寻优效率更高,可以有效帮助轮式机器人完成规划任务。

基于CS-CPSO与SVM融合的WSNs入侵检测算法

为了提高基本粒子群优化(PSO)算法与支持向量机(SVM)融合的无线传感网络(WSNs)入侵检测算法的检测精度与收敛速度,提出了一种基于完全正弦映射混沌粒子群优化(CS-CPSO)算法与SVM融合的WSNs入侵检测算法(CS-CPSO-SVM)。采用CS-CPSO算法优化SVM参数,不仅将正弦映射混沌搜索应用于粒子群算法中初始种群与局部最优解混沌扰动的产生,且将其用于惯性权重的优化以及随机常数和学习因子的产生,并用多个初始值分别迭代生成多条混沌轨道。以KDDCUP99数据集作为实验数据,经理论分析与仿真实验表明:该方法可以有效地检测入侵行为,并具有良好的检测精度与收敛速度。

基于小波变换的混沌图像置乱加密算法

给出一种在二维小波变换基础上进行混沌映射,将图像加密的方法。该方法应用二维小波分解算法分解图像信息,再对其实行正弦混沌映射,从而完成图像的加密。解密时,首先对系数进行正弦映射的逆映射,再进行二维小波重构,实现对原始图像的解密。仿真结果证明了该方法的有效性。

线性自调频系统动力学行为分析

为重点研究线性自调频系统的动力学行为,根据锁相环的结构提出了一种新的线性自反馈调频系统,通过对线性自调频系统数学模型的分析,其动力学行为可以用简单的正弦映射描述。文章通过相空间轨迹、分岔图和Lyapunov指数研究正弦映射中的动力学行为和混沌现象,发现其动力学行为具有周期性和对称性的特点。同时分析对比了自调频混沌系统在不同状态下的频谱,为进一步研究自调频混沌信号源的设计和应用提供理论依据和数值参考。

基于m序列整数调制和置乱的图像加密算法

分析了m序列产生原理,分别提出了图像位置置乱的“m序列变换”方法和图像像素值替代的“m序列整数调制”方法,研究了m序列变换的图像加密效果。在此基础上,利用混沌图像的混沌特性,提出了一种实用的图像加密算法。最后,分析了本文算法的密钥空间和安全性,并给出了应用本文算法的图像加密结果。

一种基于Zigzag变换及混沌序列的图像加密方法研究与实现

给出一种在二维小波分解基础上,应用Zigzag变换和混沌序列相组合对数字图像进行加密的方法,可以达到密码学中混淆和扩散的目的。该方法应用二维小波分解算法分解明文图像,首先对分解的全部频率系数进行Zigzag变换,再应用变换后的系数进行重构,得到一次加密结果,然后对其应用混沌序列设计算法进行再次加密,从而完成图像的最终加密。解密是加密的逆过程。把该算法分别应用于彩色图像的R,G,B层,达到了对一幅彩色图像加密的目的。仿真试验结果证明了该方法的有效性,分析表明该方法有很大的密钥空间,且具有一定抵抗恶意攻击的鲁棒性和抗统计攻击的能力。

一种基于双一维混沌系统的图像加密算法

提出了一个基于双一维混沌系统的图像加密算法。该算法利用双一维混沌系统对图像进行替代和置换变换,采用双混沌系统扩大了密钥空间,并增加了密钥的复杂性;将替代和置换结合提高了加密的安全性。实验结果表明,该算法运算速度快,密文分布特性好,密文对密钥敏感。证明了本算法具有较高的安全性。

一种基于双混沌序列的数字图像加密算法

提出了一种结合正弦混沌映射和Logistic映射的双混沌序列的图像加密算法。该算法首先利用正弦迭代产生混沌序列,对图像进行置乱;然后利用Logistic产生加密矩阵对图像进行异或操作。对算法的安全性和加密性能进行了分析。仿真结果表明:该加密算法的时间开销很小、密钥空间足以抵抗强力攻击、密文对初始密钥的微小变化有很强的敏感性,可应用于实时性较高的场合。

基于IABC-WNN模型的交通流量预测研究

传统蜂群算法采用随机法生成初始解,随机性大,难以掌握解的分布。针对这些问题,结合佳点集方法与正弦映射法,提出改进的ABC算法。使用佳点集理论构造蜂群算法的初始解,解决传统随机法构造初始种群对蜂群算法寻优的影响;使用正弦映射法优化轮盘赌算法,克服复杂的高维度项目难以跳出局部最优与负收益度问题。将改进的ABC算法作为WNN网络参数调整算法,利用ABC算法扩大最优解范围,提高搜索速度与精度,从而获得较好的短时交通预测准确度。仿真实验表明,IABC-WNN预测模型算法相对误差小,稳定性好,预测精度高。

二维正弦离散映射的分岔和吸引子

由一个正弦映射和一个三次方映射通过非线性耦合,构成一个新的二维正弦离散映射.基于此二维正弦离散映射得到系统的不动点以及相应的特征值,分析了系统的稳定性,研究了系统的复杂非线性动力学行为及其吸引子的演变过程.研究结果表明:此二维正弦离散映射中存在复杂的对称性破缺分岔、Hopf分岔、倍周期分岔和周期振荡快慢效应等非线性物理现象.进一步根据控制变量变化时系统的分岔图、Lyapunov指数图和相轨迹图分析了系统的分岔模式共存、快慢周期振荡及其吸引子的演变过程,通过数值仿真验证了理论分析的正确性.

时标正弦动力学方程稳定性与分岔分析

本文研究时标上正弦动力学方程的平衡点稳定性和分岔现象.研究表明随时标参数的变化,正弦动力学方程展现出完全不同的解,会产生n倍周期分岔和平衡点分裂等特有现象.同时,不增加系统参数,仅改变时标的复杂性就能扩展动力学方程处于混沌状态的参数空间,这为时标上动力学方程在混沌加密和雷达波形设计等领域的应用提供了潜在的优势.

结合多混沌映射和输出反馈的图像加密算法

提出了一种结合多个Logistic混沌映射和逐段正弦混沌映射的图像加密算法。通过m个Logistic混沌映射的多次迭代,分别产生m个分段正弦混沌映射的初值和参数值,由m个分段正弦混沌映射迭代产生图像加密密钥序列,并引入密文输出反馈机制,对图像像素值逐点进行2轮异或加密。实验表明,该算法使密文对明文和密钥都充分敏感,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,相邻像素具有零相关特性,而且算法具有密钥空间大、加密速度快的优越性。

基于混沌优化和自适应反向学习的秃鹰搜索算法

针对秃鹰搜索算法求解精度低、收敛速度较慢、容易陷入局部最优的问题,提出一种基于混沌优化和自适应反向学习的秃鹰搜索算法.首先,在选择搜索空间阶段引入正弦混沌映射更新秃鹰群位置,增加随机性,优化全局搜索能力;其次,在俯冲捕获猎物阶段加入指数自适应,平衡了全局搜索和局部搜索,同时加快收敛速度;最后,对更新后的最优秃鹰位置使用反向学习策略,提高跳出局部最优的可能性.选取12个测试函数对算法的性能进行了测试,结果表明本文改进的秃鹰搜索算法具有更优的求解精度和收敛速度.