一种时变耦合映象格子模型的初值估计方法

耦合映象格子(Coup led m ap lattice,CM L)模型是非线性科学研究中的一个重要模型。从CM L系统中恢复系统的初始条件对信号处理等问题的研究非常重要。本文在符号动力学方法的基础上,针对全局耦合映象模型,提出一种基于时变映象系数恢复信号初值的新方法。实验结果表明,本文方法能够有效地恢复初值的统计特性,使整个格点信号均值等于给定信号均值。此外,采用时变映象系数恢复的信号值与原信号之间偏差、均方误差(M ean square error,M SE)都较传统方法小,而且与原信号之间有较强的相关性,能够更好地刻画实际信号的物理过程,并对系统初始条件作出稳键估计。

基于耦合映象格子的图像分割方法

为了实现图像的自适应多级分割,利用混沌动力学系统对初值的敏感性和全局耦合映象混沌同步的特点,提出了一种基于耦合映象格子的图像分割方法。方法对每个灰度等级构建全局耦合映象,建立灰度等级间关系矩阵和灰度等级更新模型,通过全局耦合映象混沌同步过程完成灰度等级的自适应聚类。实验结果表明方法对中间类灰度等级聚类具有很好的鲁棒性,分割过程不需要人工干预,并且具有较强的灵活性,优于阈值分割和边缘检测的图像分割方法。

基于耦合映象模型的交通流混沌现象分析

针对交通流耦合映象模型中出现的混沌现象,利用Matlab程序产生交通流时间序列,仿真研究了交通流车队中前后车辆之间车头间距的变化过程,并在此基础上讨论了参数变化对交通流运动状态的影响。结果表明,在该模型产生的交通流中,系统由于参数变化沿着Pomeau-Manne-ville途径走向混沌,从而验证了混沌现象在交通系统中确实存在。

采用时空混沌耦合映象格子产生混沌扩频序列

利用耦合映象格子这一具体的时空混沌模型来产生混沌扩频序列 ,研究了产生混沌扩频序列的方法 ,并对序列特性进行了分析 .结果证明产生出来的序列扩频特性性能良好 ,可以应用于扩频通信系统 .

基于交叉耦合映象格子的单向Hash函数构造

为了解决基于混沌的Hash函数构造方法中存在的问题,提高Hash函数的性能,提出了一种基于交叉耦合映象格子的单向Hash函数构造方法.该方法以交叉耦合映象格子为核心,充分利用其不同于普通时空混沌系统的优良的混乱扩散特性.首先,将明文分组并行注入交叉耦合映象格子的各格点.然后通过多轮混沌迭代使其具有良好的混沌特性,并同时利用Logistic映射作为密钥生成器,对结果进行混沌调制.仿真实验结果表明,该方法可达到Hash函数的各项性能要求,具有良好的初值敏感性、混乱扩散性以及抗碰撞性,安全性能良好,执行效率高,并具有可扩展性,为基于混沌的Hash函数的构造提供了有益的尝试.

二维耦合映象格子混沌序列的二值化及特性研究

基于二维耦合映象格子(CML)的时空混沌系统模型产生的混沌序列具有良好的伪随机特性。详细分析混沌序列的二值化方法、线性复杂度、平衡特性、游程分布及相关特性。结果表明,二维时空混沌序列比一维混沌序列、Logistic混沌序列具有更好的随机特性和更高的线性复杂度。

基于耦合映象格子的混沌图像加密算法研究

利用耦合映象格子的时空混沌特性,研究提出了一种混沌图像加密算法.首先由耦合映象格子产生随机数序列,将平文图像划分为8幅位级图像并进行位级图像置乱;然后选择对应的随机数序列组合,采用逐位异或运算进行图像像素扩散;测试结果表明所提算法比其它算法具有更好的加密性能和有效性.

基于Tent映射双向耦合映象格子的宽间隔跳频序列及其性能分析

为实时产生宽间隔跳频序列,提出了一种基于Tent映射双向耦合映象格子的宽间隔跳频序列实时产生方法。该方法采用多比特量化和比特抽取相结合的量化方法和改进的平移替代法进行宽间隔处理。仿真结果表明,实时产生的宽间隔跳频序列服从均匀分布,具有宽的跳频间隔、良好的汉明相关性和复杂的相空间分布。

基于时延耦合映象格子的相继拥堵模型

实际网络中由于拥塞、带宽、传输速度等因素,通常存在耦合时延。该文提出一种带时延耦合映象格子的相继拥堵模型,在此基础上研究交通路网上各个节点的非线性动力学特征,交通拥堵在路网上的形成机理与传播的复杂动力学行为,拥堵故障在网络中扩散的过程。模拟网络中随机发生拥堵和蓄意攻击所引发的两种相继拥堵策略,并推导出网络中故障承受能力的阈值范围。

延迟反馈控制耦合映象格子中的时空混沌

研究了一种延迟反馈控制耦合映象格子中的时空混沌行为的方法 ,讨论了实现稳定控制的条件。数值计算耦合单峰格子 (CLL)的两种典型模式 。

一维双向耦合映象网络及其应用

全局耦合映象具有硬件集成化实现不便的缺点，为此本文研究了各混沌神经元之间局部耦合的一维双向耦合混沌神经网络，发现它同样具有全局耦合映象的分类功能．对一维双向耦合网络的动态特性进行了分析，提出了利用网络的时空特性对信息进行存储的思想，并提出了将其应用到保密通信领域中初步设想．

耦合映象格子系统中的刚性同步

提出了一个新的反馈项 ,实现了两个耦合映象格子系统的时空混沌同步 .讨论了这种同步的特点 ,指出这种同步是刚性同步 。

基于耦合映象格子的宽间隔跳频序列的FPGA实现

为实时产生宽间隔跳频序列,提出了一种基于Tent映射的双向耦合映象格子的宽间隔跳频序列产生方法。该方法采用了多比特量化与比特抽取相结合的量化方法以及用于宽间隔处理的改进的平移替代法。将该方法由浮点运算转换为定点运算后在可编程逻辑门陈列(field programmable gate array,FPGA)上实现,所实现的宽间隔跳频序列产生器具有结构简单、运算复杂度低、资源占用少且易于控制等优点。性能测试结果表明:宽间隔跳频序列产生器产生的跳频序列具有宽的跳频间隔、良好的平衡性和汉明相关性。

描述Meta-种群动态的耦合映象格子模型

Ｍｅｔａ－种群观点为在局部种群之上的空间尺度上描述种群的生态学过程提供了一种途径。但是由于植物所拥有的若干特殊性质（如种子休眠、有限扩散和局部适应）使得对某些植物种使用原有的Ｍｅｔａ－种群概念和模型存在许多困难。因此，为了能更精确地反映植物Ｍｅｔａ－种群动态，本文将Ｍｅｔａ－种群动态分解为斑块内局部种群动态和斑块间的扩散过程两个分量。用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程表述每个斑块内的局部种群动态，用扩散系数ε表示斑块间的扩散，建立了描述Ｍｅｔａ－种群动态的耦合映象格子模型。对单峰映象ｘｎ＋１＝１－ａｘ２ｎ给出了耦合映象格子的时空行为，这对Ｍｅｔａ－种群动态的研究可能是非常重要的。

一种耦合映象格子中时空混沌的级联控制法

提出了一种级联控制耦合映象格子 (CML)中时空混沌的方法 以耦合单峰格子为例验证了这种控制方法 ,结果表明 :在不同的系统模式和不同的控制参数下可以得到各种稳定的时空周期轨道 这一控制方法的优点是不需要获取时空混沌系统中不稳定周期轨道的任何信息 。

单向耦合映象格子的时空混沌同步

用主动—被动分拆方法实现了单向耦合映象格子系统的时空混沌同步,从理论上给出同步范围,并从数值实验上得到验证。该法具有高度保密性,且信号可以完全恢复,特别适用于混沌保密通讯.

开流耦合映象格子的稳定态

采用自适应调节控制 ,选择适当的控制参数 ,开流耦合映象格子 (OCML)混沌系统很快就能被控制到均匀的稳定态上去 .用本征值稳定性分析方法可以确定控制参数的范围 .但研究表明由此确定的控制参数范围内的参数并不都能使得系统被控制到稳定态 。

耦合映象格子时空行为的电路仿真实验

设计以一维逻辑斯蒂离散电路作为元胞子电路的耦合格子时空电路系统,利用PSPICE仿真平台,观测到该电路系统存在的各种时空动力学行为.仿真实验结果与计算机数值计算结果一致.

烟气羽流时空混沌行为的耦合映象格子模型研究

为研究烟气羽流的时空混沌行为 ,本文从烟气羽流的 N-S动量方程出发 ,根据浮力羽流的半经验公式 ,对方程中相应的项进行替代、化简 ,然后无量纲化 ,得到了以烟气羽流的动量通量 m为系统状态矢量的单向耦合映象格子模型。计算了不同参数变化时 ,耦合周期窗口的时空行为发展 ,并且进行了李雅普诺夫指数λ计算。分析表明 ,开放系统中的烟气羽流会出现形态的多重性 ,包括时空混沌行为。这是由于烟气羽流系统内各种非线性作用的相互影响 ,也就是方程粘性项、浮力项和惯性项作用强弱对比的变化 。

基于耦合映象格子映射的超混沌加密图像算法

混沌映射具有初值敏感性、遍历性和伪随机性的特点,很适合用于信息加密。与一维混沌映射相比,耦合映象格子映射具有更高的复杂度及更大的密钥空间,更适合于信息加密。首先分析了耦合映象格子映射的超混沌性态,给出基于超混沌映射快速生成无碰撞伪随机序列的方法,然后利用超混沌映射的初值敏感性及固有的内在随机性,分析了密钥空间和密钥的可靠性,提出加密数字图像的新方法,该方法既随机改变像素值的大小,又随机改变像素点的空间位置,并且大小和位置的改变都基于超混沌序列,算法简单却十分有效。实验表明,该算法密钥空间大,加密速度快,抗破译强度高,并有一定的抗破损和抗污染鲁棒性。