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混沌、超混沌电路的控制与同步研究

蒋品群  
【摘要】: 本文主要研究了非线性电路中混沌、超混沌的控制与同步,以及基于超混沌同步的保密通信系统的设计,主要完成了以下五项工作,获得了很好的结果。 首先,通过对多涡卷蔡氏电路中非线性特性函数的相位进行开关调制,把多涡卷蔡氏电路由混沌状态控制到其平衡态和周期轨道,并用控制后系统的最大Lyapunov指数随时间的转变阐述了其控制机制。 其次,采用系统参数开关调制策略,研究了两个超混沌电路的控制问题。通过改变外部控制参数,如调制幅度,把超混沌电路控制到稳定的平衡状态和nP周期轨道。这种超混沌控制方法为将超混沌电路应用于特殊信号发生器或信号变换器提供了一种可能途径。 第三,采用单向耦合方法实现了两个四阶蔡氏超混沌电路的同步,根据Lyapunov稳定性定理,得到了两个系统达到同步时耦合系数的阈值。耦合可以是连续的,也可以是离散的,可以是多变量的,也可以是单变量的。 第四,采用单变量单向耦合方法实现了两个超混沌振荡器的同步,不但有数值研究结果,而且给出了电路实验仿真结果。电路实验仿真中出现一种新的同步现象,即超混沌振荡器的一个电流达到广义同步时,其它的电压和电流还可以实现精确同步,我们对此同步现象的物理机制进行了定性分析。耦合可以是连续的,也可以是离散的。由于只需单变量耦合,所以易于工程上实现。 第五,研究了一种基于状态观测器的超混沌保密通信系统的设计方法,其设计策略是将接收端超混沌系统作为发送端超混沌系统的状态观测器。本设计方法具有一系列的优点。


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