混沌通信及其相关网络信息安全研究的若干进展

简要评述了20年来混沌通信及其网络信息安全相关的应用研究进展概况,探讨了目前应用研究中涉及的若干重要课题、关键技术和研究方向,主要课题包括:数字化混沌通信,时空超混沌通信,频分复用混沌光通信,噪声问题,混沌流密码,宽带无线混沌通信,多目标通信,超宽带高速全光混沌通信,混沌键控的超宽带通信,互联网混沌以及混沌应用等,并展望该领域未来应用发展前景.     

基于MATLAB/Simulink的混沌预测算法的实时仿真实现

混沌现象广泛的存在于自然界中,对于这种具有确定动力学系统却表现出随机行为的现象的研究具有一定的学术和工程意义.文中简单讨论了基于自适应的一种混沌预测算法RPSOVF,并采用MATLAB编程和Simulink建模相结合的方式实现了对混沌序列预测的实时仿真.本文所采用的仿真方法克服了传统语言仿真时难度高,周期长的缺点,使得动态系统的仿真变得快速而又直观.     

一类金融古诺混沌模型的分析与控制

基于中国加入WTO的背景,在国有资产逐步撤离的过程中,建立了关于外商与国内金融机构同时对国有企业投资的动力学模型,将古诺模型引入了金融领域.针对这一模型超出稳定域时所出现的混沌现象,应用直线控制法,通过对控制参数的扰动,成功地实现了对混沌态的控制,进而给出了解决这类问题的可行方法.     

控制系统中的混沌现象研究

介绍了实际控制系统中的混沌现象,并应用相轨迹、功率谱、Lyapunov指数等方法,证明了实际自动控制系统也存在混沌现象,并分析了产生混沌现象的原因。利用RBF神经元网络和相空间重构理论,给出由测量所得的实验数据序列计算系统的Lyapunov指数谱的方法,并应用于数字仿真系统。     

混沌学及混沌控制概述

混沌是现实世界中普遍存在的介于确定性和随机性之间的一类现象，它的提出使当今的科学研究有相当的改观。本文首先概要地介绍了混沌学的研究历史和结果。随后评述了当前混沌控制的几种方法。     

时滞混沌系统的混沌同步容错控制设计方法

应用有记忆状态反馈控制器,研究了多时滞混沌系统的H∞混沌同步控制问题;对于结构更复杂的系统,又给出了一种非线性控制器的设计方法.推导了五个定理,设计了干扰抑制混沌同步状态反馈控制器和结构改进的非线性控制器,前者可以保证多时滞主从系统的混沌同步,而且可以使系统抑制外部噪声的干扰,满足提出的H∞性能指标;后者可以使改变结构的多时滞主从系统的混沌同步,按指数稳定.给出的一个仿真算例验证了提出算法的有效性.     

统一混沌系统自适应同步控制

针对统一混沌系统的自适应同步控制问题,设计了两种控制器:Backstepping控制器和非线性反馈控制器。利用Lyapunov方法证明了应用Backstepping方法和非线性反馈设计控制器能够使统一混沌系统达到渐近同步,为在保密通信领域中的应用奠定了基础。这两种控制器能够实现多种混沌的同步,而且具有很强的抗干扰性能和鲁棒性。其中,非线性反馈控制器对参数未知的统一混沌系统也能进行有效地同步控制。最后进行了数值仿真,仿真结果表明这两种控制器能够有效地同步统一混沌系统。     

跟驰模型的交通流混沌转化现象的仿真

用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流.在一定参数组合情况下,仿真研究交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程.通过分析这种车头间距的变化曲线,可以明显地观察到混沌吸引子的存在,说明基于跟驰模型产生的交通流存在混沌现象,从相图中清楚地观察到了交通流混沌运动和有序运动之间的转化过程.结合交通流的实际情况,对仿真结果作了分析,最后得出对于研究与应用交通流理论的有益结论.     

混沌逆滤波与分形参数在目标检测中的应用

对目标跟踪的雷达测量数据进行处理 ,说明了通过混沌逆滤波可以找到观测数据中隐藏的工程背景中的动力特性 ;并且利用分形布朗运动 ( FBM)模型研究测量残差数据 ,其分形特性反映了目标的物理性质 .给出了混沌滤波器在提高雷达数据信噪比和分形参数在目标特性检测中的应用方法.     

一个新自治混沌系统的混沌同步控制

研究了一个新的三维自治混沌系统的动力学行为和混沌同步问题.对该混沌系统的初值敏感性程度进行了理论分析和数值验证,对平衡点处发生分岔的类型进行了分析.最后基于耦合同步法,通过选取适当的耦合参数,实现了对系统的混沌态的同步控制.     

基于自适应控制的房地产投资混沌控制研究

传统的混沌控制方法多应用于自然系统的混沌控制中 ,对于大量存在于经济系统中的混沌现象 ,这些方法显的无能为力 .基于此 ,将自适应控制法应用于房地产投资系统的混沌控制中 .首先介绍了自适应控制法的基本原理 ;然后应用该方法对房地产投资系统动力学模型进行了模拟控制 ;最后从经济学角度对控制结果进行了解释 ,从而为房地产投资宏观调控政策的制定提供了有益的理论指导 .     

约瑟夫森结不同模型的混沌行为仿真

约瑟夫森结的混沌行为具有重要的研究和应用价值,根据其动力学特性,提出了约瑟夫森结混沌行为在通用软件Pspice中的仿真模型,为深入系统研究约瑟夫森结混沌行为提供了新的方法。其中包括射频驱动的RCSJ模型、考虑隧道效应的RCSJ模型和RCLSJ模型。利用模型进行仿真研究得出了三种模型的时域波形、频谱、对初值的敏感依赖关系等混沌特性,不但证实了模型的正确性和实用性,而且得到了考虑隧道效应的RCSJ模型混沌行为的规律。     

Buck变换器仿真模型及分岔与混沌研究

对工作于电流连续模式下的电压控制型Buck变换器,利用仿真软件Matlab/Simulink,建立了一个对其非线性现象进行研究的仿真模型。根据其结构、电路参数及不同的工作条件,该模型可分别从时域与相图的角度对Buck变换器中的分岔与混沌进行分析。通过计算机仿真,观察到了以输入电压和输出电容作为分岔参数的混沌现象及系统输出特性,在V-I相图中观察到了系统由稳定到混沌的演化过程。所有仿真结果均与以往的理论分析相符,因而验证了该模型的合理性和可行性。具有重要意义的是该建模方法也适用于其它DC/DC变换器。     

混沌、噪声背景中信号的滤波检测方法

本文对混沌时间序列的线性滤波特性进行了深入研究,将经典的匹配滤波技术与混沌时间序列的局部预测方法相结合,提出了混沌、噪声背景中信号检测的新方法。最后,用典型的混沌系统的具体分析验证了本文方法的正确性和有效性。     

多层混沌神经网络及其在交通量预测中的应用

研究多层混沌神经网络及其在交通量预测中的应用问题。以BP网络和混沌理论为基础,提出了一种在隐层中包含混沌神经元的多层混沌神经网络。XOR问题实验得出:该混沌神经网络能有效地强化网络的非线性和学习效率。鉴于城市交通流具有明显的混沌特性,将该混沌神经网络应用于城市交通流的预测。对广东江门市某路口交通量的预测结果显示出:采用该混沌神经网络,预测误差一般可以控制在10%以下(或左右)。该网络还可以应用于其他混沌系统的预测和控制。     

基于混沌载波的QAM设计

提出一种基于混沌载波的正交调幅机制-QCAM（quadrature chaos amplitude modulation），利用混沌信号非周期，带宽，以及难以预测和重构等特性代替传统QAM调制中的正弦载波。改进后的QCAM调制信号很难被截取和破解，从而提高传输信号的可靠性和安全性。另一方面，经过实验表明，在相同的传输信道和Eb/N0条件下，QCAM较QCSK具有更好的误码率特性。     

控制器引起的混沌现象

介绍一类由控制器可能产生混沌的例子, 并指出了一个与神经控制器有关的有趣现象:一个闭环系统经过有限时间控制后, 似乎已经收敛, 但其后系统状态突然跳出收敛域呈不规则行为。这些说明了我们对此类问题的观点, 并促使我们研究与控制器有关的系统复杂行为。     

基于非线性跟踪的混沌反控制

针对连续仿射非线性系统，提出一种基于非线性跟踪的混沌反控制统一方法。设计了非线性跟踪控制规律，使非线性非混沌系统跟踪混沌输入信号，从而使非混沌系统产生与混沌输入信号拓扑共轭的混沌现象。仿真结果表明，该方法能够在线性可控和相对阶大于3的仿射非线性系统中产生混沌现象。     

Optimization of HMM Parameters Based on Chaos and Genetic Algorithm for Hand Gesture Recognition

In order to prevent standard genetic algorithm (SGA) from being premature, chaos is introduced into GA, thus forming chaotic anneal genetic algorithm (CAGA). Chaos' ergodicity is used to initialize the population, and chaotic anneal mutation operator is used as the substitute for the mutation operator in SGA. CAGA is a unified framework of the existing chaotic mutation methods. To validate the proposed algorithm, three algorithms, i. e. Baum-Welch, SGA and CAGA, are compared on training hidden Markov model (HMM) to recognize the hand gestures. Experiments on twenty-six alphabetical gestures show the CAGA's validity.