混沌同步

摘要： 选取分数阶EI-Nino混沌系统为研究对象,通过数值仿真,对EI-Nino混沌系统进行动力学分析,找出系统处于混沌状态时的参数变量取值。使用反馈线性化同步法对其进行同步控制,通过理论计算和Matlab数值仿真验证了该同步方法的有效性,实现了EI-Nino混沌系统快速、平稳的同步。依据反馈线性化同步方法搭建分数阶EI-Nino系统的混沌同步电路,在同步的基础上进行混沌掩盖保密通信研究,并用Multisim仿真验证了保密通信电路设计的可行性,原始信号可以得到很好的掩盖和恢复。

摘要： 目前,混沌同步控制在保密通信中的应用仍是研究热点。文章对分数阶MAC混沌系统进行数值计算,利用Matlab仿真计算出系统的混沌吸引子,并计算出系统随阶数变化的分岔图。利用李雅普诺夫直接法,选取适合系统的控制器进行驱动控制,从而使系统达到平稳的同步。基于混沌掩盖法,将消息信号进行掩盖处理,并根据线性稳定性原理,利用混沌同步在接收端对信号进行恢复,从而实现了消息信号的加密与解密。使用Matlab软件进行仿真,结果验证了该方法的正确性。

摘要： 本文基于噪声引导混沌同步的思想,提出用经过筛选的离散混沌信号驱动两个混沌系统实现同步的方法,并以Logistic映射为例,通过数值分析的方法研究了这种混沌同步方法。结果表明,当驱动信号满足一定条件时,可使两个混沌系统达到完全同步。同时,研究了在混沌掩码通信系统中,利用混沌信号的类随机性和宽频带特性,对信号进行调制处理,在接收端利用本地驱动系统产生的混沌信号进行解调,结果表明该方法既达到了同步接收的目的,又实现了信息信号的保密传输。

摘要： 针对具有参数不确定性的两个分数阶Shimizu-Morioka混沌系统,在不同初始条件下,提出一种基于反步控制和无源控制的自适应无源同步控制方法.基于分数阶Lyapunov稳定性理论,利用无源控制的充分条件和反步控制的递推过程,同时在线估计系统的参数;独立设计子系统的能量函数和自适应虚拟控制律,继而设计整个系统的实际自适应控制律,实现对不确定分数阶Shimizu-Morioka混沌系统同步的自适应无源反步控制.数值模拟验证了该方法的有效性.

摘要： 基于Chen系统设计一种新的多翅膀混沌系统。在z方向上对系统进行改进,扩展其鞍焦平衡点,通过偶对称多分段平方函数控制系统,得到多翅膀吸引子。根据Matlab仿真得到理论相图,利用Multisim软件进行电路设计得到数值仿真相图,二者相互吻合,证实了系统的正确性和可实现性。通过求解混沌系统的分岔图和最大Lyapunov指数谱,验证了该系统是混沌系统。分析了混沌系统的非线性动力学行为,通过Matlab,以x^((1))作为驱动变量,实现了混沌同步设计,同步误差处于10^(-16)量级。为混沌科学与信息科学融合建立了可供借鉴的理论模型。

摘要： 基于李雅普诺夫稳定性理论、分数阶微积分理论,研究了三维整数阶和分数阶Volta's混沌系统的同步控制问题,构造滑模面,合理设计控制器,给出了实现同步的同步方案,实现Volta's混沌系统的同步,理论证明所构方案的正确性.最后采用预估校正算法,用MATLAB做出数值仿真,仿真结果表明方案的可行性和有效性。

摘要： 基于李雅普诺夫稳定性理论、动力系统稳定性理论,研究了Volta's混沌系统的同步控制问题,给出了实现同步的同步方案,实现三阶和四阶Volta's混沌系统的同步,理论证明所构方案的正确性。结果表明,选取适当的控制律可以实现该混沌系统的主从同步。数值仿真表明方案的可行性。

摘要： 针对目前的分数阶非线性模型图像特征提取能力不足导致分割精度较低的问题,提出一种基于分数阶网络和强化学习(RL)的图像实例分割模型,用来分割出图像中目标实例的高质量轮廓曲线。该模型共包含两层模块:1)第一层为二维分数阶非线性网络,主要采用混沌同步方法来获取图像中像素点的基础特征,并通过根据像素点间的相似性进行耦合连接的方式获取初步的图像分割结果;2)第二层通过RL思想将图像实例分割建立为一个马尔可夫决策过程(MDP),并利用建模过程中的动作−状态对、奖励函数和策略的设计来获取图像的区域结构和类别信息。最后将第一层获取到的像素特征和初步的图像分割结果与第二层获取到的区域结构和类别信息联合起来进行实例分割。在Pascal VOC2007和Pascal VOC2012数据集上的实验结果表明,这种基于连续决策的图像实例分割模型与传统的分数阶模型相比,平均精度(AP)至少提升了15个百分点,不仅能够获取图像中目标物体的类别信息,而且进一步提升了对图像轮廓细节和细粒度信息的提取能力。

摘要： 冠状动脉是给心脏供血的肌型血管,负责将氧气和营养物质输送到心脏血管,一旦血管阻塞和痉挛,会导致心血管以及血管痉挛等心脑血管疾病。为了治疗心脑血管疾病,了解冠状动脉血管痉挛的发病原理,实现冠状动脉系统的混沌同步是非常重要的。在实际工作中,冠状动脉系统的数学模型是难以精确构造的,而Takagi-Sugeno (T-S)模糊模型可以以任意精度逼近复杂的非线性系统,本文基于T-S模糊模型研究了冠状动脉系统的同步问题。本文考虑时滞对系统的影响,构造冠状动脉数学模型,结合Wirtinger积分不等式和一种新的二重积分不等式处理求导后的一重积分和二重积分,降低系统保守性,并基于并行分布式补偿方案,设计状态反馈控制器,有效实现了系统的同步。最后,通过仿真实例实现了本文方法的有效性。

摘要： 针对三节点垂直腔表面发射激光器混沌波分复用通信系统,研究了完全混沌同步受系统参数如光注入强度,归一化注入电流和注入时延的影响。研究表明,基于周期性极化铌酸锂晶体的线性电光效应可降低完全混沌同步对光注入强度,归一化注入电流和注入时延的依赖性。在合适的外加电场作用下,光注入强度在小于3.3 ns^(-1)范围内不会对系统完全混沌同步产生影响,并且注入时延和归一化注入电流在很大的变化范围内也不会影响系统完全混沌同步。同时还发现系统完全混沌同步随外加电场的变化表现出准周期性的演变规律。若光注入强度超过3.3 ns^(-1)时,系统同步质量会急剧恶化。因此合适的外加电场可消除较小范围的系统参数漂移对完全混沌同步的影响。

摘要： 提出了一种通过单驱动变量实现新型类洛伦兹系统混沌同步的方法,并将该方法应用于基于混沌掩盖的保密通信。由于驱动系统只需要向响应系统传递包含一个状态变量的单路信息即可实现混沌同步，使得该方法比已有方法具有更高的实用性。理论推导和计算机数值仿真实验表明了该方法的有效性。

摘要： 本文基于分数阶微分方程特性，提出了一种分数阶滑模控制策略，并运用于含不确定参数的分数阶Coullet系统的混沌同步控制中，数值结果验证了该方法的可行性，而且可有效地减小了抖动现象并提高同步运动的精度。

摘要： 本文研究了扰动力矩作用下分数阶航天器姿态运动动力学方程.当扰动力矩中选取合适的参数矩阵,分数阶航天器姿态运动动力学方程可产生混沌行为.首先,基于分数阶系统稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制力矩和不确定参数的辨识规则;由此实现了参数不确定航天器姿态混沌自同步及不确定参数的辨识.其次,利用分数阶稳定性理论,对上述同步给出了严格的数学证明.最后,借助于预估-校正算法,利用数值模拟验证了所提方法的有效性.

摘要： 研究了时空混沌系统组成的链式网络,提出了一种backstepping同步控制方法.仅在网络节点末端增加控制器,实现了多个时空混沌系统的同步,通过backstepping方法构造Lyapunov函数,设计出了通用的同步控制器.以Gray-Scott时空系统作为网络节点构成的链式网络为例进行了仿真模拟.结果表明,网络的同步代价小而且具有一定的普适性和可行性.

摘要： 采用拟合法对SETMOS器件的负微分电阻特性曲线进行研究,得到了它的简化模型,通过细胞神经网络(CNN)结构研究了由SETMOS 实现变型蔡氏电路的途径,并分析了该电路的基本混沌动力学行为,如相图、分岔及功率谱等;进一步利用自适应反馈法实现了变型蔡氏电路的混沌同步设计,并将其应用到保密通信领域.理论分析和仿真结果验证了电路设计的正确性及有效性.研究结果表明,所设计的混沌同步电路结构简单,易于纳电子器件的大规模集成和应用.

摘要： 线谱是潜艇辐射噪声谱中最显著的特征,即使在潜艇以低速航行、产生最低的噪声辐射的情况下也可以探测到.利用混沌的宽频特性来降低潜艇辐射噪声线谱,提高其隐身能力已被广泛研究,但由于混沌的内在不确定特性,当系统处于混沌状态时,整体隔振性能不能得到保证.提出应用滑模变结构控制实现隔振系统和混沌系统投影同步的新方法,从而解决了混沌隔振中消除线谱和保持隔振系统隔振性能之间矛盾的方法.该方法不用计算Lyapunov指数,且对参数失配具有很强的鲁棒性.通过对两自由度隔振系统和duffing方程的数值仿真,验证了该方法可成功消除线谱且明显改善隔振系统的隔振性能.

摘要： 对于一个描述混沌系统的微分方程的右端适当分配分离出线性部分和非线性部分,构造一个特殊的混沌状态变量的非线性驱动向量函数作为驱动信号,使得接收端在驱动信号的激励下与发送端达到同步.要求线性部分对应的雅克比矩阵的特征值的实部都是负值,满足该条件的矩阵无疑是非常多的,因此以不同配置的且满足其特征值实部都是负值的雅克比矩阵建立一个集合是可行的.在本文中设定已配置的集合中的雅克比矩阵与同等数目的数字是一一对应关系,这样我们就可以利用同步的混沌系统来传输多进制数字信息,即若是集合中有M个雅克比矩阵则我们就可以传输M位数字.数值分析证明了该方案的可行性,数字误码率低,该方案中在提高数字传输速率的同时并没有增加系统的复杂度且易于硬件实现.

摘要： 对于一个描述混沌系统的微分方程的右端适当分配分离出线性部分和非线性部分,构造一个特殊的混沌状态变量的非线性驱动向量函数作为驱动信号,使得接收端在驱动信号的激励下与发送端达到同步.要求线性部分对应的雅克比矩阵的特征值的实部都是负值,满足该条件的矩阵无疑是非常多的,因此以不同配置的且满足其特征值实部都是负值的雅克比矩阵建立一个集合是可行的.在本文中设定已配置的集合中的雅克比矩阵与同等数目的数字是一一对应关系,这样我们就可以利用同步的混沌系统来传输多进制数字信息,即若是集合中有M个雅克比矩阵则我们就可以传输M位数字.数值分析证明了该方案的可行性,数字误码率低,该方案中在提高数字传输速率的同时并没有增加系统的复杂度且易于硬件实现.

摘要： 对于一个描述混沌系统的微分方程的右端适当分配分离出线性部分和非线性部分,构造一个特殊的混沌状态变量的非线性驱动向量函数作为驱动信号,使得接收端在驱动信号的激励下与发送端达到同步.要求线性部分对应的雅克比矩阵的特征值的实部都是负值,满足该条件的矩阵无疑是非常多的,因此以不同配置的且满足其特征值实部都是负值的雅克比矩阵建立一个集合是可行的.在本文中设定已配置的集合中的雅克比矩阵与同等数目的数字是一一对应关系,这样我们就可以利用同步的混沌系统来传输多进制数字信息,即若是集合中有M个雅克比矩阵则我们就可以传输M位数字.数值分析证明了该方案的可行性,数字误码率低,该方案中在提高数字传输速率的同时并没有增加系统的复杂度且易于硬件实现.

摘要： 对于一个描述混沌系统的微分方程的右端适当分配分离出线性部分和非线性部分,构造一个特殊的混沌状态变量的非线性驱动向量函数作为驱动信号,使得接收端在驱动信号的激励下与发送端达到同步.要求线性部分对应的雅克比矩阵的特征值的实部都是负值,满足该条件的矩阵无疑是非常多的,因此以不同配置的且满足其特征值实部都是负值的雅克比矩阵建立一个集合是可行的.在本文中设定已配置的集合中的雅克比矩阵与同等数目的数字是一一对应关系,这样我们就可以利用同步的混沌系统来传输多进制数字信息,即若是集合中有M个雅克比矩阵则我们就可以传输M位数字.数值分析证明了该方案的可行性,数字误码率低,该方案中在提高数字传输速率的同时并没有增加系统的复杂度且易于硬件实现.

摘要： 本发明公开一种含有三次非线性项的五维超混沌系统构建方法及其同步方法和混沌信号发生器，属于混沌系统技术领域，构造了一个含高次非线性项的新5‑D超混沌系统，解决现有混沌系统在数字域中抗退化能力差、安全性低等问题，数学模型表示如下：通过动力学特性分析证明该混沌系统最大lyapunov指数接近2，结合lyapunov稳定性定理与非线性控制理论本发明还提出了一种多变量非线性反馈同步控制器，基于FPGA设计并实现含高次项的高维复杂超混沌系统同步，能够大大缩短同步时间，从而提高整个系统工作性能，保证了混沌保密通信的实时性。

摘要： 本发明公开了一种采用两输入实现驱动混沌系统与响应混沌系统的简化同步方法，按照以下步骤进行：步骤一：驱动混沌系统的构造以及驱动混沌系统状态的测量；步骤二：响应混沌系统的构造以及响应混沌系统状态的测量；步骤三：虚拟误差系统的构建以及误差状态的计算；步骤四：自适应反演同步控制律的构建；步骤五：大增益比例积分同步控制规律的构建；步骤六：将步骤四中的自适应反演同步控制规律以及步骤五中的大增益比例积分同步控制规律接入响应系统以实现响应混沌系统对驱动混沌系统的同步跟踪。本发明提供的简化同步方法，具有较高的测量精度，实施起来较为容易，节省了实施时间以及实施成本。

摘要： 本发明提出了一种混沌复系统和混沌实系统的自适应反同步方法，包括如下步骤：S1：设定混沌实系统和混沌复系统，以混沌实系统作为驱动系统，以混沌复系统作为响应系统；S2：将步骤S1中的驱动系统和响应系统对应作和，得到误差系统；S3：根据驱动系统和响应系统带有未知参数分别得到驱动实混沌系统和响应复混沌系统，设计控制器，设计控制律及参数自适应律；S4：将步骤S3中的控制律和参数自适应律加载在响应系统上，利用控制律和参数自适应律的控制误差系统趋于0，实现响应系统和驱动系统实现渐进反同步，本发明能够使得混沌实系统和混沌复系统之间建立联系，且实现保密通信时选择更多，破译者更加难破译，提高保密通信的安全性。

摘要： 本发明涉及一种差分混沌键控或调频差分混沌键控的超宽带系统同步方法，包括以下步骤：第一步：将初始搜索区间平均分成4个子区间，利用混沌信号具有极强的自相关性和极弱的互相关性的特点以及比较各子区间内收集到的有用信号能量的方法，将搜索区间缩至其中一个子区间，令n=2；第n步：将上一步确定的搜索区间平均分成2个子区间，并将每个子区间的中点设为新的积分起点，比较所得两个积分结果，将较大的积分结果的区间定为新的子区间，并将该子区间的中点设置为估计的同步时刻，令n=n+1，若n>N,算法结束，否则继续执行第n步算法；本发明所述的方法大大缩短了同步所需要的时间，而且计算复杂度很低，从而有效地降低了接收机的实现复杂度。

摘要： 本发明涉及一种混沌系统及模拟电路，特别涉及一种基于五项最简混沌系统的四维无平衡点超混沌系统自适应同步方法及电路。目前，己有的超混沌系统一般是在具有三个平衡点的三维混沌系统的基础上，增加一维，形成具有至少有一个平衡点的四维超混沌系统，无平衡点的四维超混沌系统还没有被提出，本发明在五项最简三维混沌系统的基础上，提出了一种基于五项最简混沌系统的四维无平衡点超混沌系统自适应同步方法及电路，为混沌系统应用于通信等工程领域提供了一种新的方法和思路。

摘要： 本发明涉及一种混沌系统及模拟电路，特别涉及一种基于五项最简混沌系统的无平衡点四维超混沌系统自适应同步方法及电路。目前，己有的超混沌系统一般是在具有三个平衡点的三维混沌系统的基础上，增加一维，形成具有至少有一个平衡点的四维超混沌系统，无平衡点的四维超混沌系统还没有被提出，本发明在五项最简三维混沌系统的基础上，提出了一种基于五项最简混沌系统的无平衡点四维超混沌系统自适应同步方法及电路，为混沌系统应用于通信等工程领域提供了一种新的方法和思路。

摘要： 本发明公开一种混沌雷达信号源，包括调频模块、定时器、变换器和寄存器，调频模块产生的调频信号一方面进行输出，另一方面经定时器定时采样后送入变换器，将该采样信号进行多项式变换后送入寄存器，所述寄存器的输出端连接调频模块的输入端。此种信号源产生的混沌信号具有宽频带，峰均功率比低以及脉冲压缩性能好等特点，可以通过两个系统同步的方式来完成发射信号的延时重构，在雷达应用领域中有广阔的应用前景。本发明还公开一种混沌雷达信号的产生方法以及一种混沌雷达信号同步系统。

摘要： 本实用新型公开了一种基于混沌遮掩的八维超混沌PC同步保密通信电路，包括信号源、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路、反相电路；信号源与加密电路的第一输入端相连，驱动电路的第一输出端与反相电路的输入端、响应电路的第一输入端相连，驱动电路的第二输出端与加密电路的第二输入端相连，反相电路的输出端与响应电路的第二输入端相连，响应电路的输出端与解密电路的第二输入端相连，加密电路的输出端与解密电路的第一输入端相连，解密电路的输出端输出解密后信号。本实用新型是高维超混沌保密通信电路，具有更加复杂的动力学性质以及局部更加混乱的结构，因此具有更高的保密安全性，十分适合用于信号的保密传输。

摘要： 本发明公开了一种利用混沌同步的混沌干扰系统。混沌干扰发射机：微波混沌信号源的混沌振荡和通信信号源的通信信号，经混频器、功率放大器送入到发射天线；可识别接收机：接收天线接收信号后，经低噪声放大器放大的信号送入自适应滤波电路后，一路接减法器的一输入端，另一路经微波混沌同步电路接减法器的另一输入端，减法器的输出端接低通滤波器输出需要的通信信号。使用Colpitts电路产生的信号作为干扰源信号为已方通信的载波信号；接收机中，用接收信号驱动另一用微波混沌电路，得到与发射干扰信号相同的微波混沌信号，这种信号在对敌方干扰的同时可被本方所识别。本发明保密性高，抗噪声、干扰能力强，易于被本方识别，后端数据处理简便。

摘要： 本发明提供了一种基于Duffing‑Van derpol忆阻混沌振子的混沌同步电路，该混沌同步电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9、运算放大器U10、运算放大器U11、运算放大器U12、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、乘法器A1、乘法器A2、乘法器A3、乘法器A4、乘法器A5、乘法器A6、乘法器A7、乘法器A8、外围电阻以及两个正弦信号源。本发明的有益效果是：通过将两个含有磁控忆阻器模型的Duffing‑Van der pol忆阻混沌振子电路进行耦合，实现了两个混沌系统的同步。