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混沌非线性动力学系统的控制及混沌保密通信系统的研究

周广宇  
【摘要】:本论文对混沌非线性动力学系统的控制和混沌保密通信进行了研究,分别就变量反馈控制方法,基于符号动力学的控制方法,模拟混沌保密通信系统的信息检测,混沌数字保密通信系统的设计等进行了研究和仿真。 第一章综述了混沌非线性动力学系统的控制和混沌保密通信的研究意义和国内外研究现状。 第二章研究了变量反馈控制方法。首先,利用范数理论研究受控混沌系统的收敛性,并导出受控系统收敛的充分条件和线性反馈增益矩阵的选取原则;然后,研究受控混沌系统在参数存在误差及外噪声干扰下的情况,推导出参数误差和外噪声干扰与系统稳定状态下的轨道偏差之间的关系;最后,讨论仅知混沌系统的近似周期轨道且受控系统稳定时的情况,用此时的反馈控制量来实现近似周期轨道到准确周期轨道的自适应校正。 第三章提出了一种基于符号动力学的控制方法。首先用符号动力学对混沌吸引子进行粗粒化划分,然后利用混沌系统对噪声的敏感性和短期可预测性,用小控制量对混沌系统进行控制,使之沿任意允许的符号序列所代表的轨道演化。 第四章提出了一种用混沌发送信号进行系统重构并进行一步预测的混沌模拟保密通信系统的解密方法。在系统重构和一步预测后,此方法推导出发送信号、预测信号之差与通信信息之间的关系,并从中直接提取通信信息。 第五章设计了一种基于混沌同步的混沌数字保密通信系统。此保密通信系统用发送系统的不同的一维非线形函数值作为发送信号来代表不同的数字通信信息,而以选择恰当的收发系统的线性部分来实现系统同步。


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