柏逢明[1]2003年在《电光混合系统超混沌控制、同步与应用研究》文中提出超混沌产生、控制和同步是非线性动力学的重要前沿课题之一。在这一领域开展研究，未知空间广阔，具有巨大的应用潜力。 本文利用电学参数调制法和单元功能电路模块化思想，研究了电光混合系统超混沌的控制与同步，并对其在保密通信中的应用进行了实验研究。全文内容主要包括四个主要研究方面：①电参数调制光学系统，形成超混沌控制和同步；②单元功能电路法构造超混沌电路实现超混沌控制和同步；③推导复合映射动力学方程产生扩频序列构造数字化电路模块；④利用超混沌动力学系统展开保密通信实验应用研究。 第一部分电参数调制光学系统，形成超混沌控制和同步。首先介绍了电光混合系统的混沌与超混沌的研究进展，概述了电学和光学领域中超混沌的最新研究成果。然后建立起以半导体激光器和双环铒光纤激光器为主要研究对象的电光混合系统的动力学模型，对光学系统施加电学调制使之产生超混沌，并利用电参数调整法对光学系统超混沌施加控制和同步，也就是用电去控制和左右光学系统的动力学行为。 第二部分研究单元功能电路法构造超混沌电路实现超混沌控制和同步。首先利用单元功能电路模块化思想，构造电路系统本身，使之产生超混沌，其目的是一方面可以自身进行控制和同步化，另一方面可对光学系统施加更高级控制和同步。以经典CLHS超混沌动力学系统作为问题切入点，利用单元功能电路研究构建一个四阶和两个五阶超混沌电路，并加以控制和同步。通过示波器观测实验、数值模拟计算对比分析去验证系统的可靠性。 第叁部分推导并建立一个复合映射动力学方程产生扩频序列构造数字化电路模块。利用非线性动力学方程和超混沌电路，通过扩频序列或者超混沌设计出能够实现超混沌加密的单元器件。设计开发一个能够在计算机上运行并能够实现超混沌加密图文图像等多媒体文档的应用柏逢明:博士学位论文软件。 第四部分利用超混沌动力学系统展开保密通信实验应用研究。利用所研究的超混沌成果:①扩频序列数字电路超混沌模块;②计算机应用系统中图文图像等多媒体文档的加密软件;③软件无线电通信系统保密单元，开展实验应用研究，目的是在现有条件下促使研究成果尽快在科研领域中加以应用。通过时间连续与离散的超混沌保密通信对比，进一步讨论超混沌通信过程中的调制解调、杭干扰和误码率问题。在进行调制、解调通信密码传输的误差及精度分析基础上研究其影响规律。
贾斌[2]2006年在《混沌控制，同步及其通信加密应用的研究》文中进行了进一步梳理本文利用理论推导和数值模拟相结合的方法研究了混沌的控制、同步以及混沌在保密通信中的应用，作者的主要工作如下： (1) 研究了高维蔡氏超混沌系统高精度同步问题。基于全维状态观测器理论，设计了蔡氏超混沌系统高精度同步方法，理论证明了该方法的有效性和可控性。这种同步方法具有精度高、效率高、简单、灵活和能控的特点。计算机仿真结果验证了该方案的有效性。 (2) 研究了基于非线性控制的超混沌LC振子系统的主动追踪同步问题。针对四维超混沌LC振子系统，设计了非线性控制器，理论证明了超混沌LC振子系统以指数速率追踪任意给定的参考信号，并实现了超混沌LC振子系统与不同维数混沌系统的异结构同步。数值仿真实验进一步验证了本文控制器的有效性。 (3) 研究了不确定混沌系统自适应异构同步及其在保密通信中的应用。基于Lyapunov稳定理论，给出了自适应控制器和参数更新规则，并在理论上证明了利用该控制策略可使不确定Chen系统与不确定Lu系统渐近地达到全局同步，并且可以辨识出响应系统的未知参数。最后将该方法应用于保密通信中。数值模拟结果进一步验证了该控制器的有效性。
江宁[3]2012年在《基于互注入半导体激光器的混沌同步系统研究》文中研究说明由半导体激光器产生的混沌光信号具有独特的宽带特性和保密性,因此在全光保密通信领域备受关注。半导体激光器混沌同步系统已经被应用于全光保密通信、密钥协商、以及公用信道加密通信等领域。与此同时,伴随方法和技术的不断创新,半导体激光器混沌同步系统的研究和应用迎来了新的机遇和挑战。在国家自然科学基金、教育部科学技术研究重点项目、高等学校博士学科点专项科研基金、四川省应用基础研究项目和西南交通大学博士创新基金的资助下,本论文立足于光通信和保密通信领域的重要需求和前沿研究态势,以互注入半导体激光器(MCSLs)混沌同步系统的研究及应用为选题,旨在探索新的混沌同步理论和方法,设计实用新型混沌同步方案和保密通信方案,提高混沌通信安全性,拓展半导体激光器混沌同步系统应用,具有重要的理论意义和实用价值。鉴于上述研究背景,本文对不同结构的互注入半导体激光器系统及其拓展系统的混沌同步特性及通信应用进行了深入研究：从理论方面,系统地研究了外光反馈式互注入半导体激光器(EOF-MCSLs)的混沌同步条件、同步规律、及同步通信安全性等问题,将注入-锁定原理引入互注入半导体激光器系统,提出了基于外光注入式互注入半导体激光器(EOI-MCSLs)的混沌同步方案,有效解决了EOF-MCSLs系统混沌同步条件苛刻、鲁棒性弱、通信性能受限等难题；从拓展应用角度出发,探讨了高频混沌态多延时互注入外腔半导体激光器(MTDMC-ECSLs)的混沌同步及其多信道通信应用,提出了基于外光注入式多延时互注入半导体激光器(EOI-MTDMCSLs)的混沌同步和多信道同步通信方案,设计了基于EOI-MCSLs的多接入混沌通信方案和网络式SLs混沌同步系统。MCSLs及其拓展系统的混沌同步研究主要基于速率方程模型,通过分析速率方程模型获得理论混沌同步条件,并借助Runge-Kutta算法对混沌同步规律、鲁棒性等特性进行数值研究。对通信应用研究侧重于实用新型混沌同步通信方案和高保密性加密方案的设计、安全性增强方法的探索,并通过搭建Simulink仿真模型对新方案和方法的有效性和优势进行论证。本文的主要创新性工作和成果包括：在攻读博士学位期间以第一作者发表期刊论文10篇(SCI收录论文9篇,2区及以上4篇,EI收录论文1篇)；以第一发明人完成国家发明专利1项(已公开)。以互注入外腔半导体激光器系统和部分透明镜耦合互注入半导体激光器系统为例,深入研究了EOF-MCSLs系统的混沌同步特性,探索了增强双向同步通信安全性的方法。首先,结合传统互注入系统的同步机理—对称工作原理(Symmetric Operation Mechanism),推导了EOF-MCSLs系统的理论混沌同步条件,发现：系统存在实时同步和引导-延迟同步两种混沌同步,前者要求反馈参量和互注入参量分别等同,而后者要求反馈强度和互注入强度交叉相等,且反馈延时之和等于互注入延时的2倍。其次,对实时混沌同步和引导-延迟混沌同步的分布规律、鲁棒性、以及同步通信性能进行了系统研究,结果表明：稳定高品质实时同步分布于反馈强度和互注入强度相近的工作区域,引导-延迟同步的工作区域较大,且同步延迟由反馈延时决定；引导-延迟同步相对实时同步具有更宽的同步工作区域、更强的鲁棒性、更明显的混沌滤波效应和更好的同步通信性能。同时,针对EOF-MCSLs系统的混沌同步通信安全性问题,提出通过适当提高信息速率、采用非对称速率信息传输方式进行带宽隐藏、监控同步品质和同步延迟时间、以及采用内部调制加密信息等方法进一步增强通信安全性。该项工作全面揭示了EOF-MCSLs系统的混沌同步特性和通信性能,以第一作者发表论文3篇：[Physical Review E,2010,81(066217)]、[Optics Communications,2009,282(2217)]、[Chinese Optics Letters,2008,6(517)].将注入-锁定原理应用于实现MCSLs的混沌同步,提出了基于EOI-MCSLs的混沌同步方案。用一个混沌半导体激光器DSL向MCSLs施加单向驱动注入,利用驱动注入的注入-锁定效应弱化了混沌同步对对称性的苛刻要求,保证了混沌同步的稳定性；只要外部混沌注入足够强, MCSLs就可以实现稳定高品质的混沌同步,这不仅解决了EOF-MCSLs系统混沌同步条件苛刻的难题,而且能获得比EOF-MCSLs系统更宽的同步工作区域和更强鲁棒性；同时,外光注入还增强了混沌载波的有效带宽,因此EOI-MCSLs系统支持高速率的双向同步通信。该方案具有混沌同步条件简单、同步鲁棒性强、通信性能好等优点,而且其混沌同步和通信性能还可通过增大外部注入强度来进一步加以改善。上述工作发展了MCSLs混沌同步理论,提出了一种实用性强的互注入半导体激光器混沌同步方案；以第一作者发表论文[IEEE/OS A Journal of Lightwave Technology,2010,28(13):1978-1986],获得2010年"IEEE优秀学生论文奖”。探讨了高频混沌态多延时互注入外腔半导体激光器(MTDMC-ECSLs)系统的实时混沌同步特性及多信道同步通信应用。将传统互注入外腔半导体激光器系统拓展应用于构建MTDMC-ECSLs系统,深入研究了稳定高品质实时混沌同步的分布规律和鲁棒性,并将其应用于实现多信道同步通信。结果表明：显着区别于低频振荡态系统实时混沌同步对反馈延时和互注入延时的复杂要求,高频混沌态MTDMC-ECSLs系统仅要求有一条双向链路的互注入延时等于反馈延时；高品质实时混沌同步具有较强的参数失配和注入电流失配鲁棒性,但对频率失谐十分敏感：适当的反馈和注入条件下,MTDMC-ECSLs可通过n(n>1)条双向链路进行2n个信息的高性能传输。此项工作揭示了高频混沌态MTDMC-ECSLs系统区别于传统低频振荡态系统的混沌同步条件,成功实现了高性能双向多信道同步通信：以第一作者发表论文[Journal of Optical Society of America B,2011,28(5):1139-1145].首次提出了基于外光注入式多延时互注入半导体激光器(EOI-MTDMCSLs)的混沌同步及多信道同步通信方案。利用外部混沌光注入引导多延时互注入半导体激光器的输出朝相同的方向演进,实现了稳定高品质的混沌同步和高速多信道同步通信。系统研究了EOI-MTDMCSLs的混沌同步分布规律和多信道通信性能,发现：只要外部光注入足够强,EOI-MTDMCSLs之间总能实现稳定高品质的混沌同步,且混沌同步性能不受各种注入延时的影响；外部注入越强,混沌同步区域越大,鲁棒性越强;采用混沌调制加密技术和相应的解密方法,可同时在每条双向链路上实现高速双向信息传输,即实现高速双向多信道混沌同步通信。该项工作提出了一种性能大大优越于MTDMC-ECSLs系统的实用新型混沌同步及多信道通信方案；以第一作者发表论文[IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,2011,17(5):1220-1227],以第一申请人申请国家发明专利1项[申请号：201110236861.6；公开号：CN102347832A]。揭示了EOI-MCSLs系统的复合混沌同步规律,设计了基于EOI-MCSLs的多接入混沌同步通信方案和网络式SLs混沌同步系统。深入研究了EOI-MCSLs系统中各激光器输出之间相关性的分布规律,发现：在实现MCSLs之间稳定高品质实时混沌同步的同时,还能实现DSL与MCSLs之间的单向完全混沌同步或单向普通同步；结合该复合混沌同步特性,同时实现了MCSLs之间的双向同步通信和DSL到MCSLs的单向广播同步通信；在此基础上首次提出了一种高安全性加密混沌通信方案,即利用广播信道传输的信息作为加密/解密密钥,在MCSLs之间进行加密混沌通信,大大提高了MCSLs之间双向同步通信的安全性；该项成果以第一作者发表论文[IEEE Photonics Technology Letters,2010,22(10)：676-678]。另一方面,进一步拓展EOI-MCSLs系统,用DSL向多个串联MCSLs施加外部混沌光注入,设计了网络式SLs混沌同步系统；该系统可同时实现任意两个MCSLs之间的双向同步通信以及DSL到串联MCSLs的单向广播同步通信；该项成果以第一作者投稿论文[Science China Information Sciences,2012, Submitted]。基于EOI-MCSLs的多接入混沌通信方案和网络式SLs混沌同步系统开拓了MCSLs的新应用,有利于实现混沌通信网络。
陈明杰[4]2005年在《连续混沌系统同步及应用研究》文中研究表明由于混沌具有对初始条件极端敏感、似噪声、连续宽频谱等特性,近年来在保密通信等领域得到了深入的研究和广泛的应用。但是,目前混沌控制和混沌同步理论并不成熟,还有很多理论和技术上的问题需要解决。针对目前混沌同步研究中存在的一些问题,本文以连续混沌系统为研究对象,通过对混沌同步理论、混沌同步方法及其应用等相关问题的研究,为混沌同步及其应用提供理论方法和扩充理论基础。 首先,针对目前已提出的混沌同步定义只注重混沌同步的稳定性而忽视混沌同步性能的这一情况,本文从混沌同步的收敛性及混沌同步性能两个方面重新定义了混沌同步。不仅完善了混沌同步的定义体系,也为后续章节的混沌同步研究奠定了理论基础。 其次,针对已提出的混沌同步方法大多以非线性的混沌同步误差系统的稳定性为研究基础的这一现状,本文利用混沌同步误差系统反馈线性化的混沌同步思想,研究了基于反馈线性化的混沌同步问题。在目标混沌系统状态可测的前提下,提出了一种基于反馈线性化的混沌恒等同步方法。在此基础上更进一步,又提出了基于反馈线性化的广义同步方法。基于反馈线性化的混沌同步方法将原来非线性的混沌同步误差系统转变成线性系统,从而将复杂的非线性混沌系统的同步问题转化成简单的线性混沌同步误差系统的稳定性问题,通过研究线性混沌同步误差系统的渐近稳定性来分析混沌同步收敛性和混沌同步性能的相关问题。理论分析和仿真结果表明了方法的有效性。 再次,从提高混沌同步性能的角度出发,本文将一种指数稳定定理应用于混沌同步中,研究了基于混沌同步误差系统指数稳定的混沌同步问题。在目标混沌系统状态可测的前提下,分别提出了基于Lipschitz条件的非线性反馈指数稳定混沌同步方法和基于有界性的非线性反馈指数稳定混沌同步方法。从混沌同步的实际应用角度出发,在目标混沌系统状态不全可测的情况下,又提出了一种基于非线性观测器的指数稳定混沌同步方法。基于指数稳定的混沌同步方法能够使得混沌同步误差系统按照指数规律迅速收敛,即在达到混沌同步的同时,保证了混沌同步的质量。仿真结果表明基于指数稳定
朱乐标[5]2009年在《混沌控制同步及其在保密通信中的研究》文中研究指明非线性科学是一门研究非线性现象共性的基础科学,其中混沌理论是非线性科学的一个重要分支,混沌现象是20世纪人类最重要的科学发现之一。在过去的20多年时间里,随着人们对混沌现象认识的不断深入,对混沌控制及同步的研究已经成为一个重要课题,并且该研究成果已被广泛的应用于保密通信中。本文利用理论分析和数值仿真相结合的方法研究了混沌的控制、同步以及其在保密通信中的应用,作者取得的主要创新工作如下:基于非线性控制理论,研究了Newton-LeiPnik混沌系统在平衡点的镇定问题。根据Lyapunov稳定性理论,设计了非线性控制器,理论证明了该控制器可以实现将受控系统镇定到平衡点,数值模拟进一步验证了所提出方案的有效性。研究了L(u|¨)混沌系统的同步问题,并从理论上证明了在混沌控制器作用下,驱动、响应混沌系统可以实现全局同步。数值仿真结果表明,混沌控制器能有效的实现混沌同步,具有很强的鲁棒性,并且验证了控制参数k值越大,同步所需的时间就越短。分析了统一混沌系统的自适应全局混合映射同步问题,采用参数自适应控制方法,设计了一种新的自适应控制器,理论证明了该控制器可以实现参数未知的统一混沌系统的全局混合映射同步,数值模拟进一步验证了所提出方案的有效性。基于状态观测器和极点配置技术混沌同步方法,以超混沌Liu系统为模型,在研究混沌同步的基础上,进一步研究了混沌同步在保密通信中的应用。设计了一种基于混沌掩盖的保密通信方案,通过理论证明和数值仿真相结合的方式,验证了所提出保密通信方案的可行性。
孙光辉[6]2010年在《分数阶混沌系统的控制及同步研究》文中进行了进一步梳理混沌作为非线性动力学系统的一种特有运动形式,在物理、化学、生物和信息科学等领域得到了广泛的研究,尤其是其表现出的内随机、宽频谱以及对初值敏感等特性,非常适合用于对信息的加密。分数阶混沌系统作为整数阶混沌系统的自然推广,不仅广泛存在于电磁场等诸多物理领域,而且由于其动力学特性和系统阶次紧密相关、具有一定的历史记忆效果等特性,动力学特性相对于整数阶系统来说更为复杂,在混沌保密通信领域具有广阔的应用前景。近年来随着计算机技术的迅速发展,分数阶混沌系统在各领域得到了广泛关注。本文主要针对一类分数阶混沌系统的控制和同步问题进行了研究,并考虑了在保密通信等领域中的应用。首先,针对分数阶系统的一些特殊问题进行了分析,尤其是其数值计算方法。基于分数阶积分算子的频域响应,文中分析了分数阶微分方程时频转换近似计算方法的局限性,并通过对分数阶Chen系统的仿真验证了该结论的正确性。同时考虑到分数阶混沌系统还是一个比较新的研究领域,文中在开始部分综述了混沌的一些基本概念、混沌控制和同步的一些常用方法,以及分数阶微积分的定义、性质、稳定性和数值计算方法。在综述过程中,尽量将分数阶混沌系统的方法和整数阶混沌系统形成对比,为后续章节提供必要的研究背景。其次,作为混沌保密通信的基础,针对多涡卷混沌吸引子的产生,提出了两种分数阶多涡卷混沌吸引子的产生方案。一种是采用光滑的正弦函数代替传统Chua电路中的分段线性函数而实现的;另一种是基于切换系统的多涡卷混沌吸引子产生方案。此外,基于分数阶系统的稳定性和Lyapunov指数集,文中还详细分析了能够产生多涡卷混沌吸引子的最低分数阶系统阶次问题。理论分析和仿真结果均验证了两种方法在产生分数阶多涡卷混沌吸引子方面的有效性。再次,关于分数阶混沌系统的控制,文中提出了两种分数阶混沌系统的控制方案。第一种方案作为PIλDμ控制的改进型,具有两个可调参数,且结构简单,设计方便。然而当应用该方法控制分数阶多涡卷混沌系统时存在着一定的局限性,不能控制多涡卷系统至任意期望的平衡点。为了克服该缺点,文中提出了另一种扩维控制的方法。通过从原系统变量中引入一个或多个新变量,再与原系统形成一个新的扩维系统。在扩维系统形成过程中保证不改变原有系统的平衡点及其邻域内的动态特性,这样就可以通过控制扩维后的系统至特定平衡态,从而实现控制原系统至其自身平衡点的目的。最后通过对分数阶Lü系统和分数阶多涡卷混沌系统的仿真验证了两种控制方法的有效性。然后,对于含有未知参数的分数阶混沌系统同步问题,提出了两种同步方法,一种是自适应同步方案,另一种是基于分数阶扩展Kalman滤波的同步方案。作为保密通信的理论基础,文中对于上述两种方法的研究重点则是关于未知参数的辨识问题,并研究了整数阶混沌同步方法在分数阶系统方面的推广,从而为混沌参数调制保密通信方案的应用奠定基础。第一种方法可以应用于整数阶混沌系统以及任意阶次小于1的分数阶混沌系统,依据所提出的参数更新率和控制律,该方法能够实现不同分数阶混沌系统的异结构同步。基于分数阶扩展Kalman滤波的同步方案可以看做是一种特殊的观测器设计问题,该同步化方法的优势是能够在噪声干扰下无偏地估计出响应系统的状态和未知参数。关于未知参数的辨识,研究表明采用上述的两种同步化方法,当未知参数系数矩阵的列向量在同步流形上线性无关时,不仅能够实现混沌系统的同步,而且能够成功地辨识出未知参数。最后通过对典型分数阶混沌系统的数值仿真验证了所提出方法的有效性。最后,针对分数阶混沌系统的应用,本文提出了一种参数调制混沌保密通信方案。基于前面章节提出的分数阶扩展Kalman滤波器,该方案能够克服传统混沌掩盖保密性不高的缺点。在含有通道噪声和过程噪声时,采用文中提出的基于分数阶Kalman滤波的参数调制方案,加之在接收端的合理处理,能够有效地实现二进制数字信息的保密传输。通过对分数阶Chen系统的仿真验证了该方案的有效性。
代榕[7]2008年在《混沌保密通信系统的设计与研究》文中研究表明在过去的数十年里,人们对混沌系统的行为研究产生了巨大的兴趣。混沌信号所具有的对初始条件的敏感性,非周期性,似随机性和连续的宽带能谱的特点,非常有利于在保密通信系统中应用。在Pecora和Carroll提出混沌同步概念以来,人们先后提出了各种混沌保密通信系统。但是由于混沌动力学固有的自身的结构特点,在混沌保密通信中,即使动力学系统未知,也可以通过非线性动力学预测和重构等方法破译低维混沌保密通信系统,除此之外,低的加密速度和弱的抗噪声能力都是目前现有大多数混沌保密通信系统面临的问题,这些缺点降低了人们研究混沌保密通信系统的热情。在传统密码学领域,自同步流密码一直是密码学研究的难点,迄今为止,流密码标准在国际上仍是个空白。混沌同步理论为混沌密码的发展提供了广阔的发展前景。如果能够成功地解决混沌保密系统的保密度低,加密速度慢和抗噪声能力弱等问题,混沌密码就有可能填补自同步流密码研究的空白。本文提出了一些保密通信方法,这些方法使用了扩展密钥和位操作,使这些保密通信系统具有强的抗误差函数攻击能力,从而提高了系统的安全性。全文内容由下列四部分组成:第一章综述了混沌理论的发展历史,归纳和总结了混沌系统的基本特征,着重介绍了混沌系统Lyapunov指数的计算方法。第二章介绍混沌同步和混沌密码研究概况,并根据此开展了工作。第叁章对一维耦合映象格子保密通信系统的安全性进行了分析,发现该系统在抗误差函数攻击和利用不动点攻击系统方面还存在不足之处,提出了改进方法,该方法使用了扩展密钥和位操作,使改进后的系统具有更强的抗误差函数攻击能力,并能防止利用不动点获取密钥,从而提高了系统的安全性。第四章我们对基于Lorenz模型的混沌调制保密通信系统的安全性进行了分析,发现该系统在抗误差函数攻击方面十分差,提出了基于混沌Lorenz系统的数字保密通信系统,该系统使用了扩展密钥和位操作,使改进后的系统具有强的抗误差函数攻击能力,从而提高了系统的安全性,同时也提高抗干扰能力。
王甲纲[8]2006年在《混沌控制、同步及加密》文中指出在许多实际工程和科学研究中，混沌现象已经成为普遍存在，因而对混沌的研究显得越来越重要。本文采用理论推导和数值模拟相结合的方法研究了混沌控制、同步及加密的相关问题，取得了如下成果： 研究了不确定Chen系统的控制问题。基于滑模理论，设计了一个滑模变结构控制器，并从理论上证明了该控制器能够快速、有效地控制不确定Chen系统精确地到达一类特殊的点，或者到达任意给定点的预先指定的邻域。本文提出的方法还可以应用于类似的混沌系统或者超混沌系统。通过对不确定Chen系统的数据仿真实验，验证了该方法的有效性。 研究了一类自治混沌系统的完全同步问题。基于线性系统稳定性理论，实现了一类自治混沌系统的完全同步和完全反同步。最后将该方法应用于保密通信中。通过对耦合发电机系统的数据模拟，进一步验证了该方法的有效性。 基于Baptista、Kocarev、Tang和Pareek等人的研究工作，对Pareek的算法进行了改进，并提出了一种基于多个一维混沌映射系统的分组二次对称加密算法。在加密或解密过程中，本文使用了长度可变(最大为128位)的附加密钥，并把多个一维混沌系统组成一个组，然后把明文按顺序分成8位大小的块，相邻若干块组成一个分组，然后按顺序对分组进行加密。加密或解密过程中，每个分组的明文块数、所选择的混沌系统及被选择混沌系统所用参数与迭代次数都是动态生成的。整个加密或解密过程由两个随时更新的动态表所引导。最后，对文本、图像、语音等文件的信息进行了加密与解密处理，并分析了密码系统的安全性。结果发现：与Baptista等人的算法相比，本算法的安全性明显增强了，加密速度也有所提高，且对已有的攻击方法有了更强的抵抗能力。
梁峰[9]2006年在《混沌信号处理与信息加密传输技术研究》文中提出混沌信号处理、混沌信息加密传输技术(保密通信)是混沌学科研究领域的热点之一，在许多工程领域，包括水中兵器领域的武器平台遥控遥测、数据采集与传输，混沌技术得到越来越多的研究和应用。混沌理论与技术研究领域涉及范围极为广泛，并且有很多实际技术问题需要解决。本论文围绕混沌信号处理与保密通信应用方面进行研究，主要研究了混沌系统的控制与同步方法，基于混沌理论的信号处理，水声混沌研究以及混沌技术用于水声保密通信的研究。论文的主要研究成果和创新点包括：1、系统综述了混沌在(保密)通信技术领域的发展过程和现状，在此基础上对现有混沌通信系统进行综合评述，着重点是混沌通信系统的安全性能、硬件实现等问题。2、在对现有混沌系统同步控制方法进行归纳总结的基础上，提出两种同步控制法：一、用于统一混沌系统的投影同步方法；用于不同阶混沌系统的同步控制方法。同时研究了自适应混沌同步控制法及基于观测器的同步控制法。3、基于混沌理论的信号处理技术的迅速发展，提出了一种实用的计算水声信号时间序列的相空间重构参数的快速实用算法。4、在优化领域，提出两种基于混沌技术的优化算法：一、粒子群优化算法(CPSO)；二、差异演化算法(CDE)。由于粒子群优化算法和差异演化算法的应用很广泛，因此所提出的改进方法具有较大的实用价值。5、论述了混沌技术在水声领域研究及应用的进展，重点在水声混沌通信方面。根据有关实验结果，认真讨论了混沌理论用于水声通信的可行性，作为本领域进一步研究工作的基础。6、提出了一种具有良好统计特性的混沌伪随机序列构造方法，以此作为伪随机数发生器(PRNG)，一方面可以用于传统的密码加密领域(如图像混沌密码)。提高加密性能，也可以用于通信系统(如混沌扩频／跳频通信)，提高传输安全性能。7、提出了一种宽间隔混沌跳频序列的构造方法，可作为宽间隔跳频序列的设计指导方法，应用于混沌跳频通信(如低速率的水声远程信息传输)。
陈柏全[10]2016年在《分数阶混沌系统的控制和异结构同步研究》文中认为混沌作为自然界中最广泛存在的一种非线性运动形式,因其广阔的应用发展前景迅速成为了广大学者所研究和讨论的焦点。而混沌控制和混沌同步作为应用混沌于实际的核心,亦成为当今混沌学讨论的重点。分数阶微积分理论的崛起拓宽了混沌控制和同步的深度和广度。尽管混沌控制和同步已经有了较为成熟的理论,但是分数阶混沌系统的控制和同步及其应用的研究还属萌芽阶段,因此这也成为21世纪最具前沿性的学术热点。本文主要对分数阶混沌系统和分数阶超混沌系统的控制和异结构同步进行研究,其主要内容及成果如下:首先,根据混沌学的基本理论,对一个新的分数阶混沌系统和分数阶超混沌系统进行了分析。对反馈控制法进行了优化,实现分数阶混沌系统的控制,结合理论分析和数值仿真验证了控制方法的有效性;改进了自适应控制法,实现对分数阶超混沌系统控制和未知参数识别。通过数值仿真验证了该控制方法的可行性,并与应用反馈控制法、未改进的自适应控制法时的混沌控制效果做对比,体现出新方法拥有更快的控制速度和更高的控制效率。其次,针对分数阶超混沌系统中出现参数不确定的情况,基于自适应控制的思想,把自适应控制法引入到混沌同步中,针对性地对实际系统设计同步方案,最终完成了分数阶超混沌系统之间的同步。应用一般的同步法和所研究的自适应法进行数值仿真对比,最终的结果,一是验证了理论中所提出方法的有效性;二是对比得出所提方法可以实现未知参数的辨识,在参数未知时的分数阶超混沌系统的异结构同步中更有优势。最后,针对分数阶混沌系统异结构同步中有不同维数的情况。基于投影同步设计了同步方法和控制器,以两个不同维数的系统为例,实现了两个系统的异结构同步并进行了数值仿真验证。此外,将投影同步与保密通信结合,选取了实例进行模拟仿真,验证了所提方案对信息保密传递的有效性。
参考文献：
[1]. 电光混合系统超混沌控制、同步与应用研究[D]. 柏逢明. 长春理工大学. 2003
[2]. 混沌控制，同步及其通信加密应用的研究[D]. 贾斌. 大连理工大学. 2006
[3]. 基于互注入半导体激光器的混沌同步系统研究[D]. 江宁. 西南交通大学. 2012
[4]. 连续混沌系统同步及应用研究[D]. 陈明杰. 哈尔滨工程大学. 2005
[5]. 混沌控制同步及其在保密通信中的研究[D]. 朱乐标. 大连理工大学. 2009
[6]. 分数阶混沌系统的控制及同步研究[D]. 孙光辉. 哈尔滨工业大学. 2010
[7]. 混沌保密通信系统的设计与研究[D]. 代榕. 广西师范大学. 2008
[8]. 混沌控制、同步及加密[D]. 王甲纲. 大连理工大学. 2006
[9]. 混沌信号处理与信息加密传输技术研究[D]. 梁峰. 西北工业大学. 2006
[10]. 分数阶混沌系统的控制和异结构同步研究[D]. 陈柏全. 东北石油大学. 2016