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《中南大学》 2005年
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混沌同步控制理论及其在信息加密中的应用研究

孙克辉  
【摘要】:为了驾驭混沌,本文融合混沌动力学、先进控制理论、现代密码学和现代通信技术的新成果,采用理论分析、数值仿真和实验研究相结合的研究方法,对混沌同步控制方法、同步性能及其在信息加密中的应用进行了广泛和深入的研究。 首先回顾了混沌理论与应用研究的发展历程,特别是混沌保密通信的研究现状;对混沌同步方法的研究进行了全面综述,总结了混沌同步研究中的热点问题;对基于混沌同步原理的混沌保密通信技术和混沌加密技术的研究现状和特点进行了归纳,明确了论文的主攻方向。 论文研究了基于Jacobi矩阵QR分解的Lyapunov指数计算算法原理;采用Matlab6.5软件平台,设计了基于该算法的Lyapunov指数计算程序,该方法不仅能够精确求解非线性动力学系统的Lyapunov指数谱和分数维,而且能计算同步系统的条件Lyapunov指数;分析了迭代次数、计算步长、解法器和初值等因素对计算精度的影响。为混沌同步控制研究奠定了理论和技术基础。 为了指导混沌同步的深入研究和提高系统的同步性能,系统地提出了混沌同步系统的七大性能指标,讨论了控制器参数与同步性能之间的关系;设计了一种能实现一般连续混沌系统和超混沌系统同步的多变量驱动误差反馈控制器;研究了离散混沌系统的线性和非线性同步控制问题,导出了离散混沌系统的同步条件。基于Matlab/Simulink的数值仿真证明了误差反馈控制同步方法的有效性和对同步性能讨论的正确性。 基于Lyapunov稳定性理论和Pecora-Carroll渐近同步原理,采用自适应同步控制策略,分别在确定参数和不确定参数情况下,研究了统一混沌系统的同步控制问题;提出了基于统一混沌系统的混沌键控(CSK)数字保密通信方案,接收端采用相干解调方式恢复信息。理论分析和数值仿真表明系统具有很好保密性能和抗干扰性能。 在比较了混沌系统与传统密码算法之间的对应关系的基础上;提出了安全混沌概念和混沌的安全性充分条件;分析了混沌序列加密的基本原理。讨论了Logistic混沌映射的统计特性,设计了基于Logistic
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN918

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 于春雨;朱建良;郭建英;;四维超混沌系统及其在信号加密中的应用[J];电机与控制学报;2012年03期
2 朱博;孙鸣;朱建良;;基于五维混沌系统的信号加密研究[J];信息技术;2011年01期
3 朱博;何淑娟;朱建良;孙鸣;;一个新的四维混沌吸引子及其信息加密研究[J];信息技术;2011年02期
4 朱建良;张博亚;孙鸣;;基于六维混沌的信号和图像加密研究[J];信息技术;2012年02期
5 吕婧;张博亚;朱建良;;四维二次超混沌系统及其硬件实现[J];哈尔滨理工大学学报;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋爱华;流体激励诱发离心泵基座振动的研究[D];上海交通大学;2012年
2 彭海朋;可重构的动态逻辑计算研究[D];北京邮电大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 赵洪超;多维混沌加密通信系统的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 王学娟;传感网电子对抗中多普勒频移干扰研究[D];江南大学;2011年
3 苏浩;非线性振动的混沌控制与同步方法研究[D];西北工业大学;2007年
4 王霞;分数阶非线性系统的混沌特性分析与同步控制算法研究[D];中南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王丽娜,于戈,梅哲,王国仁;虚拟企业中多媒体信息的混沌加密方法[J];东北大学学报;2001年04期
3 陆卫兵,彭建华,乔双;超混沌网络保密通讯软件的研究[J];东北师大学报(自然科学版);2001年02期
4 何岱海,徐健学,陈永红,谭宁;条件Lyapunov指数和时间τ-条件Lyapunov指数的研究[J];电路与系统学报;2000年02期
5 禹思敏,丘水生,罗伟民;二进制混沌键控信号相关解调的实验研究[J];电路与系统学报;2000年03期
6 张学义,李殿璞,陈实如,王文武;基于状态观测器的超混沌系统高精度同步方法[J];电路与系统学报;2001年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周安峻;电子商务平台的信息安全技术初探[J];阿坝师范高等专科学校学报;2005年03期
2 李平先,毕苏萍;对称配筋小偏心受压构件的截面设计[J];四川建筑科学研究;2004年02期
3 朱广化;半正定矩阵迹的两个不等式[J];安徽教育学院学报;2004年06期
4 黄辉;张伯虎;;COFDM技术及其在移动通信中的应用[J];安防科技;2008年12期
5 严德斌,凌用银;蓝牙技术安全体系及其安全措施分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
6 刘小英;陈晓明;朱勇;;“通信原理”课程建设探讨[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
7 练斌;;信息安全课程案例化教学思路探讨[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
8 王贵竹;产生伪随机序列的字节溅射法[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
9 王新新;布挺;;基于图像表面积的置乱程度评价算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
10 罗荣;;混沌伪随机序列发生器的实现[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张光伟;高磊;;加密切面离线地图并在智能终端上的实现[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 李美芹;张双喜;许冬梅;刘翠娜;;不同类型散热器流量变化对散热量的影响[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
3 陈明杰;王常虹;张红梅;;基于有界性的非线性反馈指数稳定混沌同步[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 刘杰;;一类线性耦合复杂混沌动力网络的实用同步准则[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 刘润杰;申金媛;穆维新;;SCTP流量的混沌控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 郑继明;蒲兴成;;一类金融系统的混沌性与控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 晏敏;牛少彰;辛阳;;基于第三方的安全移动支付方案的分析与设计[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
8 李爽;李佼瑞;徐伟;;时滞网络系统周期间歇耦合控制同步[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
9 张莹;徐伟;方同;;含有界随机参数的双势井Duffing-van der Pol系统的随机混沌分析及控制[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
10 陈联裙;张群;张锦水;潘耀忠;;实割实测数据支持下的县级尺度冬小麦产量遥感估测[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 沈锋;中短波扩频导航接收机信号同步方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谷海峰;密度锁内水力特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 胡爱花;混沌同步的有关问题研究[D];江南大学;2010年
8 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
9 周茜;混沌理论及应用若干问题的研究[D];南开大学;2010年
10 孟强;密码函数中若干问题的研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨映玲;安全套接层协议的研究与改进[D];华中农业大学;2010年
2 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
3 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
4 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
5 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
7 苏楠;基于指纹特征点变换加密研究的PKI平台设计[D];山东科技大学;2010年
8 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
9 滕菲;门限秘密共享方案的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
10 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋本祥,孙鹏;混沌同步化的非线性反馈方法[J];鞍山师范学院学报;1997年02期
2 李擎,郑德玲,杨林浩;基于模糊遗传算法的混沌同步控制算法[J];北京科技大学学报;2001年02期
3 吴仁荣;船用自吸离心泵的结构设计[J];船舶工程;2000年05期
4 李学全;混沌同步在保密通讯中的应用[J];重庆邮电学院学报;1999年03期
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6 黄国富;常煜;张海民;赵文峰;陈奕宏;;低振动噪声船用离心泵的水力设计[J];船舶力学;2009年02期
7 刘树英,宋雪萍,闻邦椿;转子系统故障发展过程的突变[J];东北大学学报;2005年03期
8 于春雨;朱建良;郭建英;;四维超混沌系统及其在信号加密中的应用[J];电机与控制学报;2012年03期
9 唐新华;陆君安;张伟伟;;基于反步法的混沌系统函数投影同步[J];动力学与控制学报;2007年03期
10 唐巍,李殿璞,陈学允;混沌理论及其应用研究[J];电力系统自动化;2000年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 姚凤阁;温红梅;;银行业操作风险混沌特征识别——基于小数据量法的研究[A];第十二届中国管理科学学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 徐朝晖;高速离心泵内全流道三维流动及其流体诱发压力脉动研究[D];清华大学;2004年
2 樊春霞;混沌保密通信系统的研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 陈明杰;连续混沌系统同步及应用研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 姚明海;混沌系统的控制与同步及其在保密通信中的应用[D];浙江大学;2005年
5 蒋杰;无线传感器网络覆盖控制研究[D];国防科学技术大学;2005年
6 郭鹏程;水力机械内部复杂流动的数值研究与性能预测[D];西安理工大学;2006年
7 沈小要;超超临界汽轮机组转子系统振动特性及若干故障转子非线性特性的研究[D];上海交通大学;2007年
8 袁建平;离心泵多设计方案下内流PIV测试及其非定常全流场数值模拟[D];江苏大学;2008年
9 倪永燕;离心泵非定常湍流场计算及流体诱导振动研究[D];江苏大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹潇丽;低温流体汽蚀的CFD模拟及实验研究[D];浙江大学;2011年
2 黄忠富;小波分析在离心泵汽蚀故障诊断中的应用研究[D];江苏大学;2005年
3 叶建平;离心泵振动噪声分析及声优化设计研究[D];武汉理工大学;2006年
4 王宗涛;F(z)域上RLCM有源网络分析及软件开发[D];武汉理工大学;2006年
5 曲星润;基于混沌系统的网络通信保密方法研究[D];吉林大学;2007年
6 孙亚东;雷达信号模糊函数理论研究与仿真[D];武汉理工大学;2007年
7 陈秋东;灵巧噪声干扰的仿真研究[D];南京理工大学;2007年
8 陈钱;叶轮机械相关流动中几种湍流模型的预测性能[D];清华大学;2007年
9 杨少华;雷达压制干扰效果的分析与仿真[D];西安电子科技大学;2009年
10 成晓伟;离心泵转子部件临界转速的分析与计算[D];兰州理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吕婧;张博亚;朱建良;;四维二次超混沌系统及其硬件实现[J];哈尔滨理工大学学报;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周建平;分数阶Lü系统同步控制及其在保密通信中的应用研究[D];云南大学;2012年
2 刘璇;简化Lorenz超混沌系统的设计与电路实现研究[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李擎,郑德玲,唐勇,陈占英;一种新的模糊遗传算法[J];北京科技大学学报;2001年01期
2 汤秀娟,匡锦瑜;Chua混沌同步系统的失真特性[J];北京师范大学学报(自然科学版);1997年03期
3 杨晓松;论混沌系统的行为及其控制特征[J];重庆邮电学院学报;1999年03期
4 朱伟勇,王兴元;二维Logistic映射中的阵发混沌与分形[J];东北大学学报;1998年05期
5 孟春岩,陶煌;基于网络安全的加密技术[J];电力学报;2000年03期
6 张险峰,秦志光,刘锦德;椭圆曲线加密系统的性能分析[J];电子科技大学学报;2001年02期
7 钟国群;蔡氏电路混沌同步保密通讯[J];电路与系统学报;1996年01期
8 刘世泽;袁晓凤;;种群方程N_(t+1)=λN_texp(-aN_t)中的Feigenbaum现象[J];大自然探索;1989年03期
9 王亥,胡健栋;Logistic-MaP混沌扩频序列[J];电子学报;1997年01期
10 周红,凌燮亭;有限精度混沌系统的m序列扰动实现[J];电子学报;1997年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈琢;梁蓓;郭军;;混沌信号的多分辨率分形滤波[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李文林;沈志萍;陈秀琴;;统一混沌系统同步及在保密通信中的应用[J];信息与控制;2008年06期
2 孙克辉,陈志盛,张泰山;基于参数自适应方法的统一混沌系统的同步控制[J];信息与控制;2005年01期
3 李晓春;;变频器在镀锌钢板生产线上的应用[J];变频器世界;2005年10期
4 王永华;吴运新;;基于PMAC的光刻机隔振试验台控制系统的设计[J];微计算机信息;2006年13期
5 陈代武;贺文华;胡坚毅;;流媒体课件数据流同步控制及其实现[J];计算机时代;2007年02期
6 帖军;蒋天发;;线程同步中的条件变量控制应用[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年03期
7 任宏彬;王丽梅;;基于极点配置的数控机床磁悬浮系统自适应同步控制[J];电气技术;2010年02期
8 秦玉瑄;提高集成锁相频率综合器频率分辨力的同步控制方法[J];装备指挥技术学院学报;1996年02期
9 汪光 ,刘金刚 ,刘杰;空间动态信息捕捉系统的同步控制技术研究[J];微型机与应用;2004年11期
10 孙克辉,陈志盛,张泰山;统一混沌系统的自适应控制同步[J];控制与决策;2005年02期
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1 李燊;肖颖杰;王越;;成像导引头半实物仿真测试系统设计与开发[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
2 李晓明;李鹏翔;;基于虚轴法的高速液压同步控制策略研究[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
3 郑伟;钱晨;王钦若;吴乃优;;基于DeviceNet的车牌生产线同步控制系统设计[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
4 段京东;曾毅;;鞍钢数控横剪生产线的设计[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
5 孙东;;多运动轴系统位置同步控制的非建模偶合算法[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
6 张桂素;高光煌;单清;钱焕文;刘海峰;周淑英;;一种固体可调谐激光多辐照参量的同步控制及计量方法[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2002(9)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第9届学术研讨会论文集[C];2002年
7 芮丰;王金利;邱士浩;罗庆吉;;液压支架试验台升降装置四缸同步系统的研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)[C];2007年
8 庞京辉;贾晋文;张涛;廖维张;;液压整体提升技术在北辰区行政中心工程的应用[A];2009年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2009年
9 顾胜超;;宝钢冷轧连续退火机组自动控制技术[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
10 王铁流;王啸;陈东升;;一种基于变频调速器的分布式群吊控制系统同步方法[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 本报记者 汤璇 通讯员 罗乐宁;节点形式国内少有 同步控制液压提升[N];广东建设报;2005年
3 河南 王素军;用电视开关同步控制CATV放大器[N];电子报;2006年
4 李晓文 谢继友;中国石油工程建设协会发布27个二级工法[N];中国石油报;2006年
5 张永法;SINUS PENTA变频器受用户关注[N];中国纺织报;2008年
6 本报记者 谭思敏;五洲龙:春天真的来了[N];机电商报;2009年
7 广州 秦福忠;超级AV功放的组合[N];电子报;2001年
8 张筱茜 李峥;放线,特高压[N];华北电力报;2008年
9 刘侃 孙利民;MCT8000——中国制造业腾飞的翅膀[N];科技日报;2000年
10 王东;长距离胶带机变频器驱动的发展前景[N];中国有色金属报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙克辉;混沌同步控制理论及其在信息加密中的应用研究[D];中南大学;2005年
2 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
3 刘晓峰;覆带起重机起升系统双马达同步控制技术研究[D];吉林大学;2012年
4 李蔚;重载列车机车无线重联同步控制关键技术研究与应用[D];中南大学;2012年
5 闵富红;混沌系统同步控制的有关问题研究[D];南京理工大学;2007年
6 刘玉亮;外电场作用下神经元动力学分析与同步控制[D];天津大学;2011年
7 董春芳;导管架调平夹持器齿形爪优化及同步控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 孙立新;分布虚拟环境中碰撞响应、分级兴趣管理及同步控制研究[D];西南交通大学;2002年
9 马少华;126kV高压真空断路器永磁操动机构及其同步控制技术的研究[D];沈阳工业大学;2009年
10 卢选民;基于TPN的多媒体动态同步模型及同步控制机制研究[D];西北工业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任健;分数阶统一混沌系统的同步控制与应用研究[D];中南大学;2007年
2 梅志松;双液压缸驱动系统的鲁棒同步控制[D];燕山大学;2010年
3 王金辉;共箱式断路器三相合成试验方法研究[D];沈阳工业大学;2005年
4 胡尊文;几种典型分数阶混沌系统的同步控制[D];大连理工大学;2009年
5 申浩锋;驱动冗余并联机器人的非线性同步控制[D];西安电子科技大学;2011年
6 樊亚妮;高速同步的计算机控制设计与研究[D];广东工业大学;2006年
7 年海威;双直线电机伺服系统同步进给控制的研究[D];沈阳工业大学;2006年
8 张妍;工业以太网及其实时特性的研究[D];河北工业大学;2005年
9 熊武辉;配电网户外永磁机构重合器的智能控制与应用技术研究[D];中南大学;2005年
10 傅航宇;永磁操动机构特性及其同步控制技术的研究[D];中南大学;2005年
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