四阶变型蔡氏电路的混沌同步及其保密通信

在蔡氏电路的基础上,提出了一种四阶变型蔡氏电路。首先通过数值分析模拟了此电路的混沌特性,然后用驱动一响应法控制其实现了混沌同步,最后仿真实现了它在保密通信中的应用。模拟结果表明,此电路与蔡氏电路相比具有以下优点：(1)此电路可以产生比蔡氏电路更加复杂的混沌行为,保持蔡氏电路部分参数不变,仅改变添加的电阻或电容值就能得到各种不同的混沌状态;(2)此电路比蔡氏电路更易实现混沌的控制和同步;(3)此电路是四维的,比蔡氏电路多一维,因而通信的保密性更强。     

基于n涡卷蔡氏电路的混沌保密通信的同步研究

以n涡卷蔡氏混沌电路的同步为例研究混沌保密通信系统的同步问题。根据非线性动力学和Lyapunov稳定性理论,提出并证明n涡卷蔡氏电路的自适应同步控制器公式,仿真结果表明该同步控制方法是可行的,而且在系统参数大幅变化时仍具有很强的稳健性。     

一个非自治混沌电路的同步实现及其保密通信应用

在蔡氏电路的基础上,提出了一种非自治混沌电路,并用耦合同步法控制其实现了混沌同步,然后进一步讨论了它在保密通信中的应用.通过计算仿真证明此方法是有效的.     

混沌电路及其频率特性的仿真研究

混沌电路是一种非线性电路,具有宽频谱特性,但在实际通信应用中,通信信道的带宽有一定限制,如何调节混沌电路的频谱范围成为混沌电路实际应用的一个问题.以蔡氏混沌电路为例,利用EWB软件分析蔡氏混沌电路产生的混沌信号及其频率特性,通过对蔡氏混沌电路中元器件R、L、C参数的调整,可以获得具有期望频谱范围的混沌信号.通过改进型蔡氏电路的仿真来研究其特性,最后在蔡氏电路的基础上简单讨论了蔡氏电路在保密通信中的应用.     

非直接耦合蔡氏电路超混沌系统同步新方法

基于状态观测器理论,研究超混沌系统同步问题,提出超混沌系统同步新方法,解决现有超混沌同步方法存在的问题。该方法应用于非直接耦合蔡氏电路构成的超混沌系统的同步设计。     

改进蔡氏电路的混沌同步研究

用实际元器件做出了改进的蔡氏电路，给出了改进的蔡氏电路的状态方程。对改进蔡氏电路的同步进行了EWB仿真及实验研究，讨论了耦合电阻和参数失配对同步效果的影响。通过研究发现改进的蔡氏电路更易实现同步，且同步效果较好。     

蔡氏电路及蔡氏振荡器中非线性电阻实现的研究

作为一类能产生混沌行为的最简单自治电路 ,蔡氏电路及蔡氏振荡器广泛应用于混沌现象在非线性电路理论的研究当中。该类电路中仅含有一个二端非线性电阻 ,该电阻的实现成为研究电路中的混沌现象极为重要的一个方面。本文给出了用于演示蔡氏电路及蔡氏电路族中的混沌现象的几种非线性电阻的实现 ,并对其中的一种给出了较为详细的参数分析     

基于一种新混沌电路的彩色图像加密方法

基于蔡氏电路设计了一个新的混沌电路并将其应用于彩色图像加密。该电路利用混沌的遍历性控制一个绝缘栅型场效应管的栅极和源极,使得该场效应管的输出电阻呈现一个复杂的动态变化过程。将该场效应管的漏极和源极与受驱动的蔡氏电路中的线性电阻相串接,使得受驱动的蔡氏电路中的等效线性电阻变成时变电阻。与确定的混沌加密系统相比,该混沌电路对应的混沌系统拥有更好的伪随机性,使得加密系统有更大的密钥空间,提高了加密的安全性。实验结果证实了该加密方法的有效性。     

基于线性耦合的变形蔡氏电路异结构混沌同步

分析了2种变形蔡氏电路的特性,表明了它们是具有拓扑相似性的异结构混沌系统.采用单变量线性耦合的方法,实现了2系统之间的混沌同步和反相同步;根据Hurwitz稳定性判据,得到了耦合系数δ的取值范围;设计了实现两拓扑相似异结构系统混沌同步和反相同步的实验电路,实验结果表明,与同结构混沌同步相比,拓扑相似异结构系统混沌同步具有更多的优点.     

一类混沌系统耦合同步的充分条件及其应用

针对一类非线性项满足Lipschitz条件的混沌系统,利用Lyapunov定理研究了耦合混沌系统的同步问题,提出了耦合混沌系统同步的一个充分条件。利用线性矩阵不等式(LMI)方法和Gerschgorin定理,给出了该混沌同步条件的LMI形式和代数不等式形式。将结果应用于蔡氏电路,证明了其正确性。     

具有不可预测性的物理混沌随机序列的产生与随机性统计测试分析

给出了通过几种经典的物理混沌系统,包括Chua’s电路、Lorenz系统、Chen系统,产生混沌随机序列的两种离散化方法.用NIST制定的测试标准对产生的随机序列进行了随机性统计测试分析.分别对不同的物理混沌系统产生的随机序列进行单比特频数测试、游程测试、离散傅里叶变换测试、近似熵测试、累积和测试,并进行了比较分析.实验结果表明:物理混沌序列要比算法混沌序列随机性更强,不同序列之间的随机性差异可以通过NIST测试得到体现.在三种经典电路中,建议选择Chen混沌系统的电路做为混沌随机序列发生器.     

基于数据采样的混沌容错同步控制方法

针对含有故障的混沌系统,利用非线性系统Euler近似离散化方法,将采样控制系统转换为离散时间系统,并针对控制器容易出现的一类故障建立数学模型,设计故障观测器,进而给出了容错同步控制器的设计方法以及误差系统渐近稳定的充分条件,有效地实现两个混沌系统的同步.所设计的控制器增益可以通过Matlab提供的线性矩阵不等式(LMI)工具箱来求解.数值仿真实现了两个蔡氏电路的同步,并通过与文献算法的对比,验证了所设计采样同步控制器的有效性和容错能力.     

混沌同步系统降噪方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

提出了一种基于混沌同步系统的降噪方法,将其应用于滚动轴承振动信号的前期处理,并结合功率谱密度进行故障诊断.分析Chua电路混沌同步系统的降噪机理,讨论系统处于不同运行状态时,输入信号对相空间运行轨迹的影响;搭建混沌同步系统降噪模型,分析其检测特性,并与其他方法进行比较;将滚动轴承不同损伤模式下测得的振动信号输入该模型,比较振动信号和同步误差信号的时域波形和功率谱密度,并通过峰值查找,匹配对应的故障特征频率.新方法利用了混沌系统的噪声免疫性和可同步性,避免了现有方法参数设定复杂和运行状态判定困难的问题.结果表明该方法可有效提升被测信号的信噪比,能与传统方法结合形成新的故障诊断方法.      

基于庞加莱截面点的二阶混沌系统状态的定量判别

为增强对二阶混沌系统状态判别的效率与准确性,基于Duffing振子特性,利用庞加莱截面点密集程度作为其系统混沌状态的判据,构造相应函数模型用以定量表征其系统状态判据。利用特定参数下二阶混沌系统表现出的不同程度的周期特性,以策动力周期为采样周期对系统输出进行等周期频闪采样,获得庞加莱截面点。通过对固定数目的相邻样点离差均方值进行计算,定量表征出其样点分布的集中程度。通过进一步实验确定合适的阈值,实现混沌状态的判别。基于混沌的基本特征,实现从系统庞加莱截面点的角度进行混沌状态的判断,减小了运算复杂度,弱化了计算机数值解的计算误差的影响,增加检测准确度。通过选择合适系统初值与采样区间,缩短了采样时长,进而缩短判定时间,提高判定效率。后以二阶周期驱动的Duffing振子为例进行实验,得到实验结果,证明了此定量判别方法的可行性。通过复现前人实验并与本实验结果进行对比,突出本判定方法相比于前人,具有更高的准确度与更快的判定效率。     

Lorenz混沌系统的线性同步控制

为解决系统参数相同但初值不同的两个Lorenz系统的同步问题,将其误差系统分成两个子系统.基于小增益定理,采用线性反馈控制方法实现了Lorenz系统的混沌同步问题,给出了Lorenz系统实现同步的条件以及控制参数的取值范围.并通过数值仿真验证了该方法对混沌同步的有效性.     

多级混沌保密通信系统方案的设计及其噪声干扰的研究

以Lyapunov稳定性理论为基础,针对一系列非扩散混沌系统,提出一种三个不同混沌系统之间的异结构同步方法.就混沌通信问题,提出了一种多级混沌保密通信系统的实现方法,在前两个同步的系统中加密后,利用后两个同步系统再一次加密.通过加入高斯白噪声干扰,对多级混沌保密通信系统进行噪声干扰的分析和计算,并用小波分析理论对加噪信号进行处理.仿真结果表明,有用信号的传输在噪声的干扰下发生畸变,经小波分析理论处理后, 有用信号可以无失真地恢复过来.     

一种新的多级混沌同步保密通信系统的研究

以Lyapunov稳定性理论为基础,研究了一种三个耦合的恒等系统的全局同步的方法.通过选取适当的耦合参数,使得三个耦合的混沌系统达到同步.基于混沌遮掩的方法,把这种同步方案应用到保密通信.利用三个耦合的恒等系统,提出了一种二次加密方法,在前两个耦合的系统中加密后,利用后两个耦合系统再一次加密.通过加入随机白噪声干扰,对多级混沌保密通信系统进行噪声干扰分析和计算,并用小波分析理论对加噪信号进行处理.仿真结果表明,含有噪声的有用信号经小波理论处理后,可以很快无失真地恢复过来.     

自适应控制DC-DC BUCK变换器中的混沌

从同步的角度研究了dc—dc buck开关功率变换器这种分段光滑系统中的混沌控制问题，采用自适应控制方法，使两个分别工作在混沌状态和周期状态的buck变换器达到同步，即将其从混沌区引导到稳定的周期区，达到抑制该类电路中的混沌的目的．数值模拟结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制研究

提出了一种基于U模型的混沌系统Super-Twisting同步控制方法,对混沌系统的混沌控制进行了描述,结合混沌系统的研究现状和非线性系统设计中的一些成果,提出了混沌控制与同步的一些新方法,设计出相应的控制器实现有限时间混沌同步控制。针对Lorenz系统和Chen系统进行了数值仿真,仿真结果证明了所给方法的有效性。     

时滞系统的随机间歇耦合控制同步法

提出了利用随机间歇耦合实现同步的一种新方法,该方法的特点是控制器仅在一个周期的一段时间内起作用,而且控制器的耦合反馈系数是随时间随机变化的.通过对双时滞Ikeda系统的混沌同步、反同步、网络同步行为数值仿真,证实了该方法的有效性.