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混沌和时空混沌系统同步的研究

赵明  
【摘要】:本文从混沌同步基本理论出发,围绕改善同步质量、增强混沌同步保密性能两方面展开研究工作。首先我们从理论上分析和证明了参数失配和噪声对混沌同步质量的影响,并给出两者对同步系统影响程度的数值算法。有了这一数值计算方法,就可以分析计算混沌同步系统中任一参数对同步质量的影响程度,进而根据同步质量的要求来决定影响系统参数的器件技术要求;同时也可以依据这一理论计算结果选择合适的信道,以避免大的噪声对同步质量产生过大的影响。其次,提出随机脉冲信号驱动广义混沌同步的概念,将随机脉冲驱动混沌同步和广义混沌同步两种同步概念结合起来,设计出一种保密程度更高的同步系统。将这一方法应用于保密通信过程中,由于同步信号与信息信号随机混合,令窃密者无从下手,可安全地进行信息传输。再次,我们进一步推广了构造广义混沌同步系统的方法,利用该方法可确定当系统处于广义混沌同步状态时驱动与响应子系统间的线性或非线性的同步关系,使得广义混沌同步过程有章可循。最后,我们将序列同步概念应用于时空混沌系统,设计出了可实现时空混沌序列同步的系统,并给出了计算实现系统同步的参数范围的方法。该系统既包含了时空混沌系统具有拥有多个正Lyapunov指数和可同时提供多个互不相关的混沌序列的特点,又具有广义混沌同步的特性,为保密通信提供了良好的信息载体。 本文的工作为混沌保密通信的实际应用提供了重要的理论依据,具有重要的指导意义。


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