混沌吸引子构造算法的研究

在研究 JULIA集所具有混沌性质的基础上 ,给出了一种混沌吸引子的构造算法 .设定 N维空间中任意 M个坐标点 ,构造出 N个函数 ,使这 M个坐标点成为这些函数的根 ,并且使函数具有与 JULIA集相似的混沌性质 .文章最后给出了混沌仿真图形 .     

复映射z←sinz2+c的广义M-J混沌分形图谱

推广了由多项式函数族构造的M J混沌分形系统,研究了复映射z←sinz2+c所构造的广义M集和J集,利用逃逸时间算法绘制了M集和J集的混沌分形图·通过大量计算机数学实验,找到了M集各主要周期芽苞的分布规律,并与具有典型意义的复映射z←z2+c所构造的M集进行了对比分析,指出了两者之间的异同·发现了复映射z←sinz2+c的广义J集的非连通特殊性,分析了图谱构成及周期点位置,指出其具有无穷嵌套、自相似的分形结构·通过研究各周期芽苞内的点所对应的J集分形图,得出了广义M集周期芽苞内点的周期数与相应J集吸引周期轨道周期数相等的结论,并讨论了M集与J集之间的对应关系·     

复余弦解析映射的广义M集、充满Julia集与其非线性迭代函数系的分形

目的研究复余弦映射族f(z)=λcos~n(z)的广义M集、充满Julia集与其非线性迭代函数系的构造关系.方法分析复映射的数学特性:在动力平面上的中心周期窗口,考察指定参数下的迭代映射极值点的轨道是否有界,构造参数平面上的广义M集并寻找M集上周期参数区域的排列规律;在M集的不同周期参数区域挑选参数,构造动力平面上具有高周期吸引轨道的充满Julia集;选用N(N≥2)个广义M集1周期参数,在动力平面上x轴方向的中心周期窗口内构造出N个迭代映射;在N个迭代映射的充满Julia集的公共吸引域上,构造迭代函数系;采用迭代函数系中一个迭代映射的吸引不动点作为初始迭代点,通过随机选取迭代函数系中的迭代映射,跟踪这个吸引不动点在公共吸引域内的迭代轨道,构造出分形.结果采用单参n次复余弦映射族f(z)=λcos~n(z)的广义M集的高周期参数可以构造出在x轴方向具有可数无穷多周期窗口的连续排列的充满Julia集图形;采用N(N≥2)个M集的1周期参数可以构造出在动力平面上的中心周期窗口中充满Julia集的公共吸引域内的有效的非线性迭代函数系.结论提出的构造参数平面上的M集、并在M集上的1周期参数区域选取2个以上的参数构造出相应迭代迭代函数的方法,可以被用于大量构造复映射族f(z)=λcos~n(z)的非线性迭代函数系,随机迭代这种迭代函数系可以大量生成新颖分形.     

全局性N元F-强混沌系统的一个判据

设(X,f)是一个动力系统，其中X是一个含至少2个点的完备度量空间，f是X上的一个连续自映射对给定的Furstenberg族下与整数N》2，将升混沌推广到N元升混沌为此，对于X的2个非空子集A,B，借助集对(A,B)的升往复点来引入升攀援串的概念，进而定义N元升混沌以及讨论N元升混沌的一些性质最后以Furstenberg族理论为主要工具，给出一个动力系统是全局性N元多二强混沌的一个判据，并通过例子来阐述它在动力系统中的应用     

均匀度理论在分形和混沌研究中的应用

证明了1维和n维欧氏空间中均匀分布的点集的均匀度定理,这是随机性点集空间性质研究的基础,也是混沌点集空间性质研究的基础;将均匀度理论应用于混沌研究中发现,从倍周期分岔到混沌的过程,均匀度（独占线长度）则从确定性收敛变为均方收敛。独战线长度可以用于鉴别混沌的程度,以此方基础定义并计算了混沌强度（chaomerty）。通过混沌强度可以实现对混沌模型和混沌序列的定量评价。混少不了可以解释为：轨道点集均匀化。     

近似最佳序列偶集的构造

通过一个Nc长的最佳序列偶(s,t),构造一个N=MNc长的序列偶集。先对序列(s,t),进行DFT变换得到对应的谱序列S和T,再对S和T通过rate-expanding映射扩展构造一个新的N=MNc长的谱序列集,再分别对谱序列集进行离散傅立叶逆变换得到两个N=MNc长序列集,构成一个N=MNc长序列偶集,含有个序列偶,得到的序列偶集中的序列偶异相自相关函数只在几个点(即M个点)处不为零,其余点处都为零,互相关函数处处为零。M=1时,就是原序列偶,长度为,Nc,M1时,长度为MNc,序列偶集中的个数为M1。     

M-J混沌分形图谱中Misiurewicz点的分布规律

利用计算机数学试验的方法研究了M-J混沌分形图谱中的准周期点——Misiurewicz点的性质及分布规律,得到了Misiurewicz点和M集周期芽孢的拓扑分布关系,给出Misiurewicz点和M集周期芽孢之间的递推公式,为进一步揭示M集的图像内部结构特征以及其内部的周期点、准周期点的性质提供了一个有益的探讨.     

一类混沌系统界的估计及其在同步中的应用

通过构造一个适当的广义正定Lyapunov函数,运用广义正定Lyapunov函数理论研究了一类三维混沌系统的最终有界集和正向不变集,并得到了此系统的一个具体的界。作为混沌系统有界性的应用,研究了此系统的完全同步,通过只设计一个线性反馈项使两个系统达到了同步。最后,运用Matlab进行数字仿真验证前面同步的理论效果。     

微分算子的按序列分布混沌性

为了探讨微分算子动力系统的混沌性问题,对区间E=[-1,1]上的连续实函数取其绝对值的最大值作为范数,得到赋范线性空间(C(E,R),||﹒||),在(C(E,R),||﹒||)的某个解析函数子空间A上定义微分算子D及度量d,并选取A中一类特殊的解析函数Φ:E→R.在此基础上,用构造性的方法构造了D的一个按序列分布混沌集B,由此得出微分算子D是按序列分布混沌的。相对于以往对一般紧致度量空间上连续函数混沌形状的研究,本文首次具体探讨了解析函数子空间上微分算子的按序列分布混沌性,这对研究各种函数的混沌性具有一定的参考价值和指导意义。     

基于混沌映射的单向Hash函数构造

为提高 Hash函数性能 ,尝试新的 Hash函数构造方法 ,提出一种基于混沌映射的 Hash函数构造思想 ,给出利用两个不同的混沌模型构造的单向 Hash函数 ,并初步分析了其作为单向 Hash函数的不可逆性 ,防伪造性 ,初值敏感性和混沌映射应用于单向 Hash函数构造的优点与潜力。实现了任意长原始文本单向 hash为 1 2 8bit Hash值的算法。实验结果表明 ,这种构造方法实现简单 ,对初值有高度敏感性 ,具有很好的单向 Hash性能。同时 ,该方法也易于改造为并行实现 ,并且迭代的步数与原始文本成正比 ,有成为一种快速实用的单向 Hash算法的潜力。     

集值离散动力系统的拓扑遍历性、拓扑熵与混沌

设(X,d)为紧致度量空间, f: X→X连续, (K(X),H)是 X所有非空紧致子集构成的紧致度量空间. 通过研究点运动与点集运动的关系, 证明了集值映射拓扑遍历 与f拓扑双重遍历等价并构造一个零拓扑熵且不具有任何混沌性质的紧致系统, 其诱导的集值映射有无穷拓扑熵且分布混沌, 表明集值离散动力系统的拓扑复杂性可以远远大于原系统.     

广义Lorenz映射的混沌行为及不变密度

用符号动力学证明了广义的、即具有2个或以上间断点的分段线性Lorenz映射以移位自同构为子系统,即系统是混沌的,并给出了拓扑熵的下界以及Lyapunov指数的上界与下界.讨论了广义Lorenz映射的不稳定周期轨道的周期及稠密性,给出了不稳定周期轨道的周期.用构造下界函数的方法论证了分段线性广义Lorenz映射在随机作用随机扰动下系统具有统计稳定性.     

基于交叉耦合映象格子的单向Hash函数构造

为了解决基于混沌的Hash函数构造方法中存在的问题,提高Hash函数的性能,提出了一种基于交叉耦合映象格子的单向Hash函数构造方法.该方法以交叉耦合映象格子为核心,充分利用其不同于普通时空混沌系统的优良的混乱扩散特性.首先,将明文分组并行注入交叉耦合映象格子的各格点.然后通过多轮混沌迭代使其具有良好的混沌特性,并同时利用Logistic映射作为密钥生成器,对结果进行混沌调制.仿真实验结果表明,该方法可达到Hash函数的各项性能要求,具有良好的初值敏感性、混乱扩散性以及抗碰撞性,安全性能良好,执行效率高,并具有可扩展性,为基于混沌的Hash函数的构造提供了有益的尝试.     

M集混沌分形图谱的周期轨道轨迹

分析了M集混沌分形图谱中不动点和周期轨道的稳定性条件,研究了混沌周期芽苞内部及不同周期芽苞之间的变化规律.借助由MATLAB 工具开发的"M集图像周期轨道轨迹绘制"软件,绘制经典M集周期芽苞周期点的周期轨道轨迹图像.通过对周期轨道轨迹变化情况的分析,得到周期芽苞内部任意点均变现出其对应的周期性;不同周期芽苞之间的周期点其周期性相互影响,而又不失独立性.     

连续混沌系统任意目标点的控制

通过构造适当的Lyapunov函数,实现对连续混沌及超混沌系统任意目标点的控制.     

差分混沌键控和混沌相位调制相结合的通信系统

在差分混沌键控和混沌相位调制的基础上,提出一种新的混沌通信系统,并给出了调制解调框图.除了具有混沌调制系统原有的宽带特性之外,最主要的特点是使单位码元符号包含的信息比特提高为1+log2M,从而能提供更快的传输速率.并在高斯信道中进行了计算机数值仿真,结果表明其误码率性能还优于差分混沌键控.     

基于可变参数的混沌动力系统的序列密码体系

首先研究了一个混沌动力系统的统计性质,然后研究了将该动力系统进行平移变换后得到的一类新的混沌动力系统的统计性质,得到这两类动力系统具有相同的不变测度和均值,关于Lebesgue测度都是遍历的结论.还进一步给出了经平移变换后所得到的新的动力系统的相关函数的计算公式.最后利用带有平移参数的混沌动力系统给出序列密码加密与解密的算法,并进一步对算法进行了仿真实验和安全性分析,结果表明该算法加密效果良好,密钥、明文与密文之间关系均十分敏感,而且密文和明文的相关度也很小,具有很大的密钥空间和均匀分布的密文,可以有效地抵御统计分析,防止密文对密钥和明文信息的泄露,使系统具有很高的安全性.     

一种优于混沌优化的对分插值逼近算法

提出一种新的求解函数最优值的算法——对分插值逼近算法。该算法产生均匀分布于[a，b]区间的稠密点集，理论证明了该点集可以无限逼近[a，b]区间内的任何实数，且以概率1收敛于任何待优化函数的全局最优值。与混沌优化算法进行了比较，以一维、二维变量的仿真为例，结果表明，该算法在寻优过程中优于混沌优化算法。     

Li—Yorke混沌映射下周期点集的性质

研究了线段「０,１」上Ｌｉ－Ｙｏｒｋ混沌映射下周期点集的性质,所得结果表明了Ｌｉ－Ｙｏｒｋｅ混沌映射周期点集不为闭集,改进了判断线段上连续自映射是否成为Ｌｉ－Ｙｏｒｋｅ混沌映射的方法。     

一类含有cos函数项的新超混沌系统的动力学分析及自适应控制研究

为进一步研究含有余弦函数及平方项的复杂混沌系统,在Lorenz混沌系统基础上构造了一类具有五个系统参数及含cos函数项和平方项的新混沌系统.采用劳斯-赫尔维茨判据进行平衡点稳定性判断,利用Matlab计算并仿真出吸引子相图、分岔图及LE指数图观察系统的动力学变化,利用Multisim软件根据电容的电压微分特性调理出仿真电路.最后,依据Lyapunov原理进行含有未知参数同步控制器研究.结果表明系统具有参数敏感性的动力学性质,混沌电路及未知参数自适应控制方法的科学性,为混沌保密通讯、图像加密及电源混沌控制等方面提供了一定的研究价值.