基于M序列同步的混沌扩频通信系统研究与仿真

数字混沌扩频同步技术是混沌扩频通信关键技术之一.提出了一种基于m序列同步的混沌扩频新方法,建立了相应的混沌扩频通信系统动态可视化仿真模型.通过对m序列的捕获,建立业务信道,系统通过向发射端和接收端发射握手信号,实现收发两端混沌序列的同步;系统失步时,业务信道被破坏,通过对m序列的跟踪,再次建立业务信道,实现收发两端混沌序列的同步.研究表明,所建立的混沌扩频通信系统既解决了混沌序列在扩频通信中的难同步问题,又具有优良的保密性能,为混沌扩频通信的实际应用奠定了技术基础.     

一种离散混沌序列类随机性分析法

提出了用穷尽熵来判定离散混沌序列类随机性强弱的算法。对于给定离散混沌序列,求其穷尽生成的步数,根据每个穷尽组成部分的序列数占总序列长度的比率,计算离散混沌序列的穷尽熵。数值仿真实验表明此方法能有效识别不同离散混沌序列的类随机性强弱,在数字混沌保密通信中具有实际应用前景。     

混沌序列OFDM系统同步方法及性能比较

提出了Logstic的一种利用改进映射产生的混沌序列进行OFDM系统时间同步和频率同步的方法,并与用训练序列在Rayleigh衰落信道下进行的同步作了性能比较。仿真表明,在进行OFDM系统同步时,采用混沌序列或训练序列具有近似的同步性能。理论分析表明:混沌序列具有低截获率、长度任意、数量多、相关性优良等优势。对于混沌序列在无线OFDM移动通信系统中的应用具有重要意义。     

一种改善混沌序列有限精度效应的新方法

针对常规混沌序列的有限精度效应问题,提出了一种采用超混沌Logistic序列,并利用2-by-n元胞自动机对其进行扰动来产生混沌码的新方法。数值仿真实验和性能分析表明:该方法较单混沌系统和m序列扰动方法构建的混沌码具有更好的自相关和互相关性能,有效地改善了混沌序列的有效精度效应。     

混沌扩频序列的优选算法及其系统性能研究

为了获得多址通信中优良的伪随机特性码组,提出了一种混沌序列的优选算法。通过对混沌系统迭代结果的截断和量化处理,根据扩频序列的理想特性和多址干扰指数,给出了优化混沌序列码组的具体步骤,并对传统的Gold序列和多种混沌序列的码组性能作了比较和分析。对DS/CDMA系统性能的仿真结果表明,优选混沌扩频序列的相关性能优于传统的伪随机扩频序列,有利于解决CDMA移动通信中的抗多址干扰及多用户检测等关键问题,从而使混沌扩频系统的抗干扰能力和抗破译能力得到增强。     

一种混沌系统的设计及混沌序列码的生成方法

提出了一种新型的混沌系统的设计方案，并将其应用在混沌序列码的生成中。首先，设计了一种简单的、容易实现的混沌系统，并给出了该混沌映射数学特性。然后，在计算机模拟实验的基础上，仔细地分析了该类混沌系统的统计特点，结果显示由该类系统产生的混沌序列具有良好的统计特性，最后，把设计的混沌系统应用于混沌序列码的生成中，计算机仿真实验结果表明该文提出的混沌系统确实安全可靠且容易实现，混沌序列码也具有良好的相关性。     

一类新的混沌扩频序列研究

构造了一种新的Hybrid混沌映射,提出了混沌扩频序列的产生方法,在此基础上给出了扩频序列的优选准则和混沌序列的优选方法,并通过数值仿真分析了此类扩频序列的自/互相关特性和序列码的平衡特性。计算结果表明,由Hybrid映射产生的混沌扩频序列的伪随机特性及线性复杂度,都较Logistic有显著提高,且根据该方法优选的混沌扩频序列的平衡特性、自/互相关特性,与Gold序列相比,更适合于码分多址通信系统的要求。     

一种新的交通流混沌实时快速识别方法

交通控制的实时性要求高,需要实时快速判定交通流混沌才可以实现交通流的混沌控制。由于在一个控制周期内只能获得很少量数据,交通流时间序列的样本数受到限制。然而现有的混沌识别方法由于要求样本量大,无法满足实时性要求。基于GM(1,1)模型的混沌特性提出一种新的实时快速识别交通流混沌的方法,可以在混沌之初检测到混沌。并通过理论交通流时间序列、实测交通流时间序列进行了实证分析。结果表明:只需至少4个样本点就可以在混沌产生之初精确地检测到混沌,可以很好地满足混沌检测实时性的要求。     

利用0-1测试快速识别交通流时间序列中的混沌

交通流时间序列混沌识别的方法主要有最大Lyapunov指数法、关联维数法和替代数据等方法,但这些方法需要对交通流时间序列进行相空间重构。引入一种新的判别交通流时间序列混沌特性的方法——0-1测试方法,该方法不需要对时间序列进行相空间重构,因而方便对交通流时间序列中的混沌现象进行快速检测。首先利用Logistic映射产生的时间序列对该方法的有效性进行了检验,随后又选用两组不同的实测交通流时间序列利用0-1测试进行了混沌检验。研究结果表明:在两组交通流时间序列中都存在混沌成分,而在其中一组数据中还存在随机成分。     

一种广义猫映射混沌系统及其性能分析

为了改进基于猫映射混沌系统的加密算法的安全性，在传统的二维猫映射混沌系统的基础上，蛤出了一种基于广义加法运算的广义猫映射混沌系统，生成的混沌序列具有良好的伪随机特性，同时对生成的广义混沌序列的自相关性和平衡性进行了分析．实验结果表明，应用本文给出的方法生成的广义混沌序列具有较好的随机性、自相关性和平衡性。     

一种改进的变尺度混沌优化算法及其仿真研究

为了避免混沌优化在区间内的盲目重复搜索，提高搜索效率，提出一种改进的变尺度混沌优化方法，该方法在混沌搜索过程中，只需设置两个循环，内循环进行混沌搜索，外循环负责缩小区间．将每次搜索到的较优值计数，并设置一个标志A，当搜索到较优值的次数=A时，则根据搜索区间的大小动态缩小空间，在小区间中再重复上述过程，直至找到全局最优解，方法非常简单。仿真结果表明，该方法局部搜索能力强，搜索效果优于变尺度混沌优化方法。     

New chaos-based encryption scheme for digital sequence

To enhance the anti-breaking performance of privacy information, this article proposes a new encryption method utilizing the leaping peculiarity of the periodic orbits of chaos systems. This method maps the secret sequence to several chaos periodic orbits, and a short sequence obtained by evolving the system parameters of the periodic orbits in another nonlinear system will be the key to reconstruct these periodic orbits. In the decryption end, the shadowing method of chaos trajectory based on the modified Newton-Raphson algorithm is adopted to restore these system parameters. Through deciding which orbit each pair coordinate falls on, the original digital sequence can be decrypted.     

加速混沌优化方法及其应用

对混沌优化算法进行改进，提高了混沌优化算法的效率，加速混沌优化算法利用混沌运动的性质，同时不断缩小变量的搜索空间，在混沌优化搜索过程中，以具有一定保证的当前最优解为中心，不断地缩小优化变量的搜索区间，调整细化参数，促使搜索能够更快，更有效地全局最优解收敛，仿真计算表明算法有效。     

基于多涡卷Jerk-Chua混沌和自编码的扩频码构造方法

为了提高扩频通信系统信息传输的可靠性和安全性,提出一种基于复合多涡卷Jerk-Chua混沌与自编码相融合的扩频码构造算法。首先引用二维Henon变换和离散标准映射的构造思想产生一种新的非线性融合函数,其次通过该融合函数将复合多涡卷Jerk-Chua混沌产生的随机序列与自回归自编码随机序列相融合产生高质量复合随机序列作为新的扩频码。最后通过Matlab仿真测试表明,该算法相比现有方法得到的随机序列复杂度更高、随机性和相关性更好,应用于扩频通信系统中的误码率得到了一定改善,能够满足高安全性和高动态变化环境要求的通信系统信息安全保密的传输。     

混沌预测在OGY方法中的应用

提出一种基于混沌预测的OGY方法.根据混沌系统的短期可预测性,利用相空间重构得到系统状态变量的预测值,从而产生控制量,使得混沌系统的状态可以很快的进入其不稳定不动点的附近(而通常的OGY方法则是利用混沌系统的自遍历特性来实现这一过程),然后利用OGY方法控制混沌.仿真结果表明,本文的方法可以有效加快OGY方法对混沌的控制.     

一类具有收获系数的单种群模型的混沌控制

针对一类具有收获系数的单种群差分方程模型,从数值上采用Lyapunov指数方法验证了该模型存在混沌现象.为了达到消除混沌,稳定种群的目的,根据OGY方法的基本思想,对系统进行混沌控制,得到了消除种群混沌现象,使得种群稳定在不动点和周期-2轨道的充分条件.仿真验证了结论的正确性.     

SDN子网进化博弈研究

基于replicator dynamics(RD)模型的构建思想,提出了SDN(supply and demand network with mul-tifunction and opening characteristics for enterprise)子网的进化博弈模型,进而构造出了合作博弈策略混沌演化的数学模型。在RD模型的局部稳定点分析基础上,利用该数学模型生成了合作博弈的混沌演化模拟图,通过博弈的混沌演化模拟,从混沌演化的角度深入探讨了ESS的动态形成过程,佐证了SDN子网的混沌演化规律,验证了不同博弈阶段的子网结构也同样经历混沌的演化过程。这有助于预测SDN及其子网中群体行为的变化趋势,同时对进化博弈理论的动态研究也有一定的参考价值。     

一个新混沌系统的自适应同步

针对Rucklidge系统,修改其第二分量从而得到一个新的混沌系统.根据参数a,b,c的不同取值,用Matlab画出混沌吸引子,并分析了系统平衡点的稳定性.接着采用自适应的方法设计同步系统,在参数已知和未知的情况下采用不同的控制律,实现了混沌系统的同步.采用李雅普诺夫函数的方法在理论上证明了同步方法的有效性,进一步在Matlab上进行仿真,仿真结果表明这种同步方法也是快速有效的.     

混沌量子粒子群的权重类条件贝叶斯网络分类器参数学习

针对贝叶斯网络判别学习方法在处理大数据集时,存在的模型训练时间长、算法迭代次数过多等问题,通过引入指数级参数,提出了混沌量子粒子群的权重类条件贝叶斯网络参数学习方法。该方法首先通过优化对数似然函数,解决生成学习的参数估计问题。然后,使用生成学习的结果,初始化判别学习的参数。最后,引入混沌映射序列,通过混沌量子粒子群优化(chaos quantum particle swarm optimization, CQPSO)算法,优化条件对数似然函数。使用权重类条件贝叶斯网络分类器对液体火箭发动机的故障进行分类,仿真结果表明,改进的方法分类精度高,误分类率低。同时,采用CQPSO与量子粒子群优化(quantum particle swarm optimization, QPSO)算法、标准粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法相比,能够有效减少算法的迭代次数,提高算法的效率。     

一类混沌广告模型的直线控制

将参数扰动直线控制法引入到双寡头有限理性广告博弈模型中，建立了双寡头广告直线控制模型。研究两种不同情况下企业对系统进行控制，一是在NASH均衡点附近时引入直线控制，另一种是在较远的点时引入直线控制。通过理论分析和数值模拟发现，初期控制成本和控制效果依赖于企业控制点的选择和增益矩阵k的取值，在同一个控制点，控制效果与k值密切相关。同时指出对于处于混沌状态的企业，应选择在两企业的广告投入量位于NASH均衡点附近或两侧时，进行控制，将能够取得比较好的控制效果。