基于CNN的混沌参数扩频调制数字保密通信系统

文章提出了一种基于CNN的混沌参数扩频调制数字保密通信系统。发射时,将CNN混沌输出作为载波,用每个待发送的数字信息信号对CNN多次迭代运算中某一参数在其混沌区域进行相同的调制,实现了参数扩频调制。接收时,利用CNN混沌的发生规则通过简单的信号处理运算恢复出原来的有用信号。由于不需要进行混沌同步,系统实现更简单。分析和仿真表明,文章提出的CNN混沌参数扩频调制通信系统具有极高的保密性能,并且由于采用了扩频处理,误码率远低于传统的混沌参数调制通信系统。     

CNN超混沌同步系统抗噪性研究及应用

基于全维状态观测器的设计思想,构造一个含有噪声影响的CNN超混沌同步系统,提出采用给定软阈值小波去噪技术去除信道噪声,结合选择矩阵和补差值的方法去除信源噪声,并将其应用于图像保密通信系统中.仿真结果表明该系统具有良好的抗噪性.     

CNN超混沌同步系统抗噪性研究及应用

基于全维状态观测器的设计思想,构造一个含有噪声影响的CNN超混沌同步系统,提出采用给定软阈值小波去噪技术去除信道噪声,结合选择矩阵和补差值的方法去除信源噪声,并将其应用于图像保密通信系统中.仿真结果表明该系统具有良好的抗噪性.     

基于卷积神经网络的桥梁损伤识别方法应用研究

目前桥梁健康监测系统普遍存在数据量过大无法高效分析的缺点。为了改善健康监测系统数据灾难问题,本文提出基于卷积神经网络(CNN)的桥梁损伤识别方法。通过简支梁振动试验,取得9个测点加速度数据训练CNN,测试网络识别准确率,分析CNN在桥梁损伤识别应用中的有效性。在此基础上分析各种激励大小对CNN桥梁损伤识别影响,以及模拟真实环境在信号中添加噪声测试CNN性能。结果表明:CNN具有在噪声环境以及弱激励环境下良好的损伤识别性能。本文方法的阶段性试验成果能为桥梁监测系统数据灾难问题提供新的解决思路。     

三端口四态变量CNN的局部活动性理论

细胞神经网络(CNN)的局部活动性理论为研究由同质介体构成的复杂系统动力学行为的突现和转化提供了有力工具.本文介绍了CNN的局部活动性原理;建立了确定具有3个端口和4个态变量CNN的局部活动性的一组定理;为绘制相应CNN的分歧图和研究在免疫监视下的细胞组织生长等生命现象提供了解析工具.     

关于细胞神经网络的拓扑结构的研究

本文对于L.O.Chua(蔡少棠)所提出的细胞神经网络(CNN)的拓扑结构进行了较详细的分析,将单细胞-8连接的近邻系统的拓扑结构推广到单细胞-d连接d=3)4,5,6,7)的情况.这样,一大批具有不同拓扑结构形式的CNN将随之出现,将为CNN的VLSI实现提供多种可供选用的方案,并将有力地推动新型结构的CNN专用电路的研制工作.     

基于细胞神经网的快速图像分割方法

细胞神经网(CNN)是一种局部互联的非线性并行模拟视觉处理系统,具有适合硬件实现处理速度快的优点.首先利用CNN-PDE非线性异质扩散滤波对图像作预处理,随后给出了一种基于CNN的图像分割方法.分割试验结果及仿真时间估计表明,CNN分割方法能以非常快的速度完成相应处理,是高效可行的.     

基于HHO-CNN的轴承故障诊断方法研究

轴承是传动系统重要的支撑部件，也是整个系统的薄弱环节，卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)强大的特征提取和学习能力为轴承运行状态模式识别提供了可能性.针对CNN处理多分类模式识别过程中，由超参数问题引起的准确率低、收敛速度慢等问题，提出了一种基于哈里斯鹰优化(Harris hawks optimization, HHO)算法优化的CNN分类模型.首先，对不同故障类型和故障程度轴承故障数据集进行划分，初始化CNN模型参数；然后，使用HHO算法对CNN模型的超参数空间进行优化，计算适应度值并获取全连接层的单元数量和迭代次数；最后，利用优化后的CNN模型对轴承数据集进行模式识别.通过不同故障类型和故障程度轴承实验数据验证，表明HHO-CNN模型可以使得全连接层的单元数量和迭代次数迅速收敛，及时准确调整CNN的网络参数，提升分类器的性能，提高了故障模式识别准确性，增强了模型的稳定性.     

基于软件定义片上可编程系统的卷积神经网络加速器设计

针对图像识别领域卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的计算需求,根据CNN的结构特点,设计出一种基于软件定义片上可编程系统(software defined system on chip,SDSoC)的加速器。首先通过修改CNN网络结构文件,选用修正线性单元(rectified linear unit, ReLU)作为激励函数,在虚拟机上训练出卷积神经网络的参数。最终完成一种占用硬件资源少,图像识别时间短和精度高的CNN硬件加速器。实验结果表明,与传统的CPU对比其识别精度提高至80%以上,消耗仅占其4.16%,识别时间从通用CPU的十几秒缩短至毫秒。资源消耗与识别时间都得到了很大程度的降低,为进一步加速提供了参考价值。     

多角度视频的驾驶人员行为识别

驾驶员在行驶过程中看手机,与乘车人员交谈等违规行为,为安全行驶造成了极大的隐患。为了解决此 类问题,提出了一种多角度行为识别方法,从3 个角度同步捕捉驾驶员行为的视频,构建多角度驾驶员行为的 视频和数据集,利用深度卷积神经网络,进行识别分类。实验结果表明,3D CNN 相对于2D CNN 的识别精度 更加准确,在对比输入剪辑的帧数实验中,发现堆叠的视频帧数会影响准确度,并在具有较大优势的R2plus1D 模型中( 将3D 卷积滤波器分解为单独的空间和时间分量) ,基于多角度驾驶人员行为识别精度达到87%。     

Analytical criteria for local activity of CNN with five state variables and application to Hyper-chaos synchronization Chua's circuit

The analytic criteria for the local activity theory in one-port cellular neural network (CNN) with five local state variables are presented. The application to a Hyper-chaos synchronization Chua's circuit (HCSCC) CNN with 1125 variables is studied. The bifurcation diagrams of the HCSCC CNN show that they are slightly different from the smoothed CNN with one or two ports and four state variables calculated earlier. The evolution of the patterns of the state variables of the HCSCC CNN is stimulated. Oscillatory patterns, chaotic patterns, convergent or divergent patterns may emerge if the selected cell parameters are located in the locally active domains but nearby or in the edge of chaos domain.     

一组混沌保密通信系统的理论探讨

混沌保主系统是用混沌系统中的状态作为密钥信号对信息信号进行编码，从而提高信号传输时的抗破译能力。信息信号在接收端系统被恢复出来，其中的关键在于接收端与发送端混沌系统要达到同步。本文构造了保密通信系统的发送端和接收端混沌系统，交 沌的同步归结为一个非线性一     

两类高阶系统的完全同步问题

研究两类高阶系统的混沌同步问题,根据Lyapunov稳定性理论和混沌同步相关理论设计了控制器,能够使驱动网络与响应网络达到混沌同步,得到误差系统渐近稳定的充分性条件,给出了系统取得同步的严格证明.研究表明:在适当的条件下,各类高阶系统是完全混沌同步的.仿真算例表明了方法的有效性.     

连续混沌系统的全状态混合投影同步

介绍了全状态混合投影同步,并给出其定义.基于混沌同步误差系统反馈线性化思想设计同步控制器,以 Lorenz系统、超混沌Chen系统为例,同时采用Matlab进行数值仿真,实现了连续混沌系统全状态混合投影同步.数值模拟证明了该方法的有效性和可行性.     

一个混沌系统的混沌特性分析及反控制

设计了一个新混沌系统实现反控制的非线性控制器,根据Lyapunov稳定性定理,证明了同步误差系统是全局渐近稳定的.利用Matlab进行数值仿真,结果显示,所设计的非线性控制器能有效地实现混沌同步.     

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。     

整数阶混沌系统与分数阶半导体激光器系统的同步

为利用混沌同步提高通讯系统的安全性,以一个三维整数阶混沌系统作为驱动系统、分数阶半导体激光器系统作为响应系统,研究了二者之间的混沌同步.分析了2个系统的混沌行为,给出了不同相平面上系统的混沌吸引子;基于分数阶系统稳定性理论,为系统设计了合适的反馈同步控制器,实现了系统间的混沌同步;数值仿真验证了所设计控制器的有效性.     

两类分数阶系统的观测器同步

利用分数阶微积分理论研究两类分数阶系统的观测器同步问题,通过设计适当的观测器和控制器给出分数阶系统的主从系统实现观测器混沌同步的充分条件,数值仿真结果表明,该方法有效.     

非自治系统与超混沌Rssler系统的同步控制

为研究含有周期激励的Van der Po-Duffing振子与超混沌Roessler系统之间的同步和反同步,采用自适应控制方法,基于Lyapunov稳定性原理,设计了自适应控制器。数值仿真结果表明,该控制器可实现混沌系统的快速同步,可应用于保密通信与控制。