基于变形分数阶Lorenz混沌系统的图像加密算法

提出一种基于变形分数阶Lorenz混沌系统并且结合频域Arnold置乱的图像加密算法,使用离散小波变换对图像进行多次滤波,置乱选取有参数的Arnold映射克服了周期性影响,采用非等长Arnold置乱解决了对明文图像尺寸的限制问题。密钥生成使用安全哈希算法SHA-256,分别产生置乱阶段和扩散阶段的密钥,增强了系统的抗差分攻击能力。性能仿真结果表明,提出的加密算法密钥空间大、密钥敏感性高、密文统计直方图分布均匀、相邻像素相关性低、信息熵接近于理想值、抗差分攻击能力强,具有较高的安全性。

时滞Lorenz混沌系统的同步电路实现及在保密通信中的应用

同步电路是实现保密通信的前提和基础,为了将混沌同步控制应用于保密通信,本文对给出的时滞Lorenz混沌系统设计了相应的同步电路.首先,运用数值仿真对系统的分岔图、相图、功率谱、Poincare映射进行分析.其次,给出了时滞Lorenz混沌系统的同步电路,并推导出各元件的有效值,在此电路的基础上利用电路仿真软件Electronic Workbench(EWB)进行了仿真实验.整个电路结构简单,实现容易,能够通过调节部分元件有效值获得丰富的混沌信号和较好的同步性能.最后借助于所研究的时滞Lorenz混沌系统的同步电路,利用混沌掩盖技术实现图像保密传输,并能正确有效地恢复出原文图像.

基于MCMC方法的Lorenz混沌系统的参数估计

基于贝叶斯理论,提出用马尔科夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来估计Lorenz混沌系统的未知参数。首先导出了未知参数分布规律的后验概率密度函数;接着采用自适应Metropolis算法构造Markov链;然后截取收敛的链序列,计算混沌系统参数的估计值。数值试验表明:该方法具有很高的估计精度,同时具有较好的抗噪声性能。

Lorenz混沌系统的错位自适应控制

针对Lorenz混沌系统,提出了一种错位自适应控制方法。它将第一个变量x自适应反馈控制到第二个方程右边,或者将第二个变量y自适应反馈控制到第一个方程的右边,从而有效地将混沌系统控制到非稳定平衡点。用Lyapunov方法给出了严格的证明。数值仿真表明这种错位自适应控制方法正确而简单易行,并且具有很好的鲁棒性。

Lorenz混沌系统的自适应模糊滑模控制

应用指数趋近律的方法为一类Lorenz混沌系统设计了滑模控制器.考虑系统所受外部扰动且其界参数未知,引入了简单的自适应律,使其能对外部扰动的界参数进行在线估计.为解决滑模控制系统中的滑模抖振问题,同时保证系统的暂态性能,通过模糊规则来调节指数趋近律的参数,得到了一类自适应模糊滑模控制器.仿真结果表明该控制方案的可行性.

Lorenz混沌系统的非线性反馈错位同步控制

在驱动-响应系统框架下,提出了一种新的混沌同步——错位同步的概念。这种同步不同于完全同步,它要求驱动系统的状态向量中至少有一个状态分量不与响应系统的对应分量,而是与其他任一状态分量随着时间变化达到一致。应用Lyapunov稳定性理论,采用非线性反馈控制方法研究了Lorenz混沌系统的错位同步。数值仿真研究表明,错位同步的可实现性和所提控制方案的有效性。

基于观测器的Lorenz混沌系统参数辨识

在Lorenz混沌系统的第1个方程的参数或第2个方程的参数是未知的情况下,基于观测器思想,充分利用了混沌信号的特点,提出了构造未知参数观测器的方法,构造了相应的观测器对未知参数进行了辨识,数值仿真结果证明了该方法是有效的和可行的。该方法可推广到情况类似的其它混沌系统。

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。

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。

辨识Lorenz混沌系统参数的新方法

基于有限时间收敛理论和 L yapunov稳定理论 ,对 L orenz混沌系统中的未知参数进行了辨识研究 ,给出了两个辨识L orenz混沌系统参数的新方法 ,数值结果表明该方法具有很好的抗噪和抗扰性能。

分数阶Lorenz混沌系统的修正投影同步

用三种不同的方法考虑分数阶Lorenz混沌系统的修正投影同步,基于分数阶线性方程的稳定性理论给出了实现同步的几个充分条件,数值模拟说明了所给方法的有效性。

利用Lorenz混沌系统实现红外图像加密的方案

为保证红外成像系统中红外图像的信息安全,克服采用传统图像加密时方法安全性不高、实时性差的缺陷,在分析红外图像比特为平面特征的基础上,提出了利用Lorenz混沌系统对红外图像进行加密的方案。在方案中,采用Lorenz混沌系统,针对红外图像比特位平面影响因子分布特征,只加密红外图像的最高四个比特位平面,一次性实现图像横、纵坐标和比特位平面加密,将图像加密层次由像素级扩展到比特级。和传统图像加密算法相比,该方案基于红外图像独特的位平面分布特征,加密速度快,性能好,能有效抵抗穷举攻击,具有良好的抗干扰性能和较高的置乱度。该方案可应用于安全级别要求高的红外监控系统中,提高系统安全性,有效防止黑客入侵。

Lorenz混沌系统的一种广义同步方法

提出了一种适合于Lorenz混沌系统的非线性关系的广义同步方法.通过将Lorenz混沌系统拆分为线性和非线性两部分,并对响应系统添加适当的反馈控制,将Lorenz混沌系统的广义同步问题转化为线性的混沌同步误差系统的稳定性问题,并可以通过配置混沌同步误差系统的极点位置来改善广义同步性能和同步时间.仿真结果表明,该方法实现了Lorenz混沌系统的广义同步.

简化Lorenz混沌系统的DSP实现

对混沌系统的研究是当前非线性系统研究的热点之一。以简化Lorenz混沌系统为例,在DSP(Digital Signal Processor)平台上实现了该混沌系统,从软、硬件设计两方面详细叙述了DSP实现混沌系统的过程。实验结果表明,示波器观察的吸引子相图与计算机理论仿真的结果一致。本方法为混沌系统的进一步应用提供了技术基础。

基于Lorenz混沌系统的数字视频加密

为解决视频信息的安全问题,研究了一个基于Lorenz混沌系统的视频加密方案。该方案首先将三维Lorenz混沌系统进行离散化处理,然后运用驱动式响应同步的方式进行同步处理,对随机采集到的AVI视频文件进行混沌加密。通过采用Matlab仿真软件,编写相应的加解密程序进行仿真,最后,对仿真实验结果进行分析,结果表明该方案具有安全性高、灵活性好的特点。

Lorenz混沌系统的线性同步控制

为解决系统参数相同但初值不同的两个Lorenz系统的同步问题,将其误差系统分成两个子系统。基于小增益定理,采用线性反馈控制方法实现了Lorenz系统的混沌同步问题,给出了Lorenz系统实现同步的条件以及控制参数的取值范围。并通过数值仿真验证了该方法对混沌同步的有效性。

利用单个状态变量控制广义Lorenz混沌系统

根据广义Lorenz混沌系统的具体结构和Lyapunov稳定性理论,分别利用广义Lorenz混沌系统的第一个和第二个状态变量设计了一些简单的不同的线性反馈控制器,实现了广义Lorenz混沌系统全局指数稳定.数值仿真表明了这些控制方法的有效性和可行性.

基于20-sim软件的Lorenz混沌系统的追踪控制

介绍了Lorenz混沌系统及所选用的控制器.利用20-sim仿真软件,设计了一个子模块,实现了Lorenz混沌系统对参考信号的追踪及同步.仿真结果证明了该方法的有效性.

基于Arnold变换和Lorenz混沌系统的彩色水印图像加密算法

该算法利用Arnold变换以及彩色图像的置乱度定义,求解Lorenz混沌系统的动力学方程,得到三个混沌序列;然后对Arnold置乱后的每个颜色分量进行置乱处理。仿真实验结果表明,该算法克服了Arnold变换和Lorenz混沌系统的缺点,能够抵抗多种攻击,使彩色水印图像具有较高的安全性。

基于Arnold变换和Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法

针对Arnold变换易被破解,而Lorenz混沌系统置乱的水印图像难以抵抗图像处理攻击的缺点,提出基于Arnold变换和Lorenz混沌系统的彩色图像加密算法,以充分利用了Arnold变换能够较好的分散图像的像素相关性,具有较高置乱度的特性,以及Lorenz混沌系统具有极强初值敏感性和更大的密匙空间和安全性的特点。通过水印信息的加密和解密实验、算法初值敏感性分析以及抗攻击性能对比实验,表明使用本文算法加密后的彩色水印信息能够提高载体图像的抗攻击性能,具有更高的安全性。