基于观测器的混沌系统的同步研究

提出了一类混沌系统的观测器同步方法.利用混沌系统的状态观测器，给出了一类混沌系统 观测器的同步的简单有效的方法，并分析了系统的稳定性，通过对Lorenz混沌系统的分析和 数值模拟研究，验证了该方法在混沌同步中的优良性能. 关键词： 混沌系统 混沌同步 状态观测器     

基于高增益降维观测器的一类混沌同步

针对一类混沌系统, 当不满足观测器匹配条件时, 讨论了基于观测器的混沌同步及保密通讯问题.通过设计辅助驱动信号, 使得观测器匹配条件得以满足.为了处理辅助驱动信号中的未知变量, 使用高增益观测器作为近似微分器, 不仅给出了辅助驱动信号的估计值, 还给出了辅助驱动信号的微分估计值.基于辅助驱动信号的估计值, 提出了一种能与非线性项和干扰影响解耦的降维观测器作为响应系统, 达到了与驱动系统的同步.在同步的基础上, 再基于辅助驱动信号及其微分的估计值, 提出了一种保密信息还原的方法.最后, 针对Rössler系统进行仿真, 仿真结果表明所提出的方法是有效的. 关键词： 辅助驱动信号 混沌同步 降维观测器 保密通讯     

利用混沌信号幅值实现混沌同步

构造了一个三维混沌系统, 简要分析了该混沌系统的平衡点性质、混沌吸引子相图和Lyapunov指数等特性. 在此基础上, 利用反馈同步思想设计了一种利用混沌信号部分信息实现混沌同步的方法, 完成了三维混沌系统的同步. 该方法仅利用混沌信号幅值信息即可实现两个混沌系统的同步, 其同步建立与混沌信号的极性无关, 此特性可有效提高混沌通信质量. 通过分析系统的条件Lyapunov指数证实该方法的有效性, 数值仿真表明该方法与利用混沌信号全部信息的线性反馈同步法相比, 同步建立时间基本相同.     

A novel robust proportional-integral （PI） adaptive observer design for chaos synchronization

In this paper, chaos synchronization in the presence of parameter uncertainty, observer gain perturbation and exogenous input disturbance is considered. A nonlinear non-fragile proportional-integral (PI) adaptive observer is designed for the synchronization of chaotic systems; its stability conditions based on the Lyapunov technique are derived. The observer proportional and integral gains, by converting the conditions into linear matrix inequality (LMI), are optimally selected from solutions that satisfy the observer stability conditions such that the effect of disturbance on the synchronization error becomes minimized. To show the effectiveness of the proposed method, simulation results for the synchronization of a Lorenz chaotic system with unknown parameters in the presence of an exogenous input disturbance and abrupt gain perturbation are reported.     

基于三种方法的新Lü混沌系统的同步

分别用状态观测器法、主动控制法和Backstepping法研究了含有常数项的新Lü混沌系统的自同步问题.针对非严格反馈的新Lü混沌系统,分别基于以上三种方法设计了自适应控制器,依据Lyapunov稳定性原理证明了这些控制器能够较好地实现新Lü混沌系统的渐近自同步.数值仿真实验进一步验证了以上三种同步方法的有效性.经对三种同步方法比较分析,发现基于状态观测器的同步方法更加灵活高效. 关键词： 混沌同步 状态观测器 主动控制 Backstepping     

一类不确定混沌系统的观测器同步

基于降维观测器的方法实现了一类具有外部扰动的混沌系统的同步. 无需知道系统外部扰动项的任何信息，就可对驱动系统设计基于降维观测器的响应系统，从而实现了混沌系统的同步. 数值仿真表明该方法是有效的. 关键词： 混沌同步 混沌系统 观测器     

基于非线性观测器的一类混沌系统的相同步

研究了一类自治混沌系统的相同步问题.基于非线性状态观测器方法和极点配置技术，设计了相同步机理，并用该方法实现了一类自治混沌系统的相同步.通过对一种新的混沌系统的数值模拟，进一步验证了所提方案的有效性. 关键词： 混沌 相同步 非线性状态观测器 极点配置技术     

基于观测器的混沌广义同步解析设计

提出用改进的状态观测器研究混沌广义同步问题.采用解析法求得了混沌广义同步的响应系统.从状态观测器理论，得到驱动和响应系统全局渐进线性广义同步的充分条件.以超混沌R?ssler系统为例，数值研究了该同步方法.结果表明了它的有效性. 关键词： 混沌 广义同步 状态观测器 R?ssler系统     

基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信

提出了一种基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信方式.这种通信方式首先构建产生多种混沌序列的广义混沌映射模型,然后在不同时段根据切换策略产生不同混沌序列,在发送端,将信号与混沌载波之和取模运算后再嵌入混沌映射的输入端进行迭代运算以实现调制;在接收端,根据切换协议,用同一个相应的广义混沌映射模型从接收信号中提取混沌载波并进而恢复信息信号.研究结果表明:这种基于广义混沌映射切换的混沌同步通信方式比基于单一混沌系统的保密通信方式具有更强的抗干扰能力,保密性能更好,且实现简单. 关键词： 混沌 混沌映射切换 同步 保密通信     

实现混沌系统同步的非线性状态观测器方法

针对一类状态不能全部测量且含有不确定因素的混沌系统的同步问题，设计了一个带有控制器的非线性观测器.当系统的非线性项满足一定条件时，不论系统是处于平衡点、周期、拟周期、混沌或超混沌状态，都可使观测器的状态按照目标系统给定的轨道演化，并且是大范围内可同步的.计算机仿真结果表明了所提出方法的有效性. 关键词： 状态观测器 混沌 超混沌 同步     

基于反馈精确线性化的混沌系统同步控制方法

应用精确线性化方法，通过严格的状态变换和反馈方法，将非线性混沌系统线性化. 考虑到系统的部分状态变量无法测量，设计了混沌系统的状态观测器，求解出了状态观测器的反馈控制律. 将这种控制方法应用于Lorenz混沌系统的同步控制，仿真结果表明，系统三个状态变量的同步误差均能在很短的时间内收敛到零.因此，该同步控制方法在保证闭环系统稳定的前提下，具有较好的同步控制快速性和较高的控制精度. 关键词： 反馈线性化 混沌同步 状态观测器     

基于状态观测器的参数调制混沌数字通信

用状态观测器构造两个与混沌系统同步的子系统，将数字信号调制发送系统的参数，两同步系统交替与发送端同步. 在接收端，利用同步误差解调出信号. 以Henon混沌为例构造基于状态观测器的参数调制与解调系统，进行数值模拟，验证了该方法的有效性. 关键词： 状态观测器 混沌同步 参数调制     

Adaptive synchronization with nonlinear input

This paper considers the adaptive synchronization problem of the drive—response type chaotic systems. Using a transmitted scalar signal with an unknown time-delay, a response system is constructed. By appropriately selecting the observer gain and designing the controller, synchronization can be achieved in the presence of the drive system's disturbances and unknown parameters. A well-known chaotic system, Chua's circuit, is considered as an illustrative example to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.     

SYNCHRONIZATION FOR A CLASS OF CHAOTIC SYSTEMS BASED UPON OBSERVER THEORY

A new synchronization theorem for a class of chaotic systems is presented based on nonlinear observer theory. We take the first state variable of the drive system as the driving scalar signal. Its linear feedback gain is a function of a free parameter. It is proven that global synchronization can be attained through simple linear output error feedback. This approach is illustrated by the WGY hyperchaotic system and Chua's oscillator.     

一类带有未知参数的受扰混沌系统的观测器同步

在系统参数未知的情形下,观测器方法和自适应方法相结合,实现了一类受扰混沌系统的同步.借助于Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理,给出了观测器的设计方法.此方法约束条件较少,适应于大部分常见的混沌系统.最后,通过对典型混沌系统的同步数值仿真,证实了方法的有效性和正确性. 关键词： 混沌系统 外界干扰 同步 观测器法     

一种参数摄动的混沌异结构同步方法

研究了参数摄动情形下的混沌异结构同步问题,基于Lyapunov稳定性定理并结合范数理论给出了系统参数摄动下实现混沌异结构同步的一个充分条件,为同步控制器的设计提供了一般方法.只要两混沌系统维数相等,状态变量可测,就可利用所提方法实现系统参数摄动下的异结构同步,并能够保证在同步实现后同步控制量伴随误差变量一同收敛至零.该方法鲁棒性强,适用范围广,通过对混沌系统、超混沌系统的同步仿真,证实了该方法的有效性. 关键词： 混沌 超混沌 同步 Lyapunov函数     

Synchronization of chaotic erbium-doped fibre lasers and its application in secure communication

We have investigated the synchronization of chaotic dual-ring erbium-doped fibre lasers using the delay feedback－injection scheme. Numerical simulation shows that two chaotic dual-ring erbium-doped fibre lasers can be well synchronized if the strengths of delay feedback and injection are suitable. Even though the effects of the noises and the difference between the two lasers are considered, the twins can still reach good synchronization. Secure communication could be realized using the scheme of message-masking based on the synchronization of the chaotic dual-ring erbium-doped fibre lasers.     

基于状态观测器的分数阶时滞混沌系统同步研究

研究分数阶时滞混沌系统同步问题,基于状态观测器方法和分数阶系统稳定性理论,设计分数阶时滞混沌系统同步控制器,使得分数阶时滞混沌系统达到同步,同时给出了数学证明过程.该同步控制器采用驱动系统和响应系统的输出变量进行设计,无需驱动系统和响应系统的状态变量,简化了控制器的设计,提高了控制器的实用性.利用Lyapunov稳定性理论和分数阶线性矩阵不等式,研究并给出了同步控制器参数的选择条件.以分数阶时滞Chen混沌系统为例,设计基于状态观测器的同步控制器,实现了分数阶时滞Chen混沌系统同步,并将其应用于保密通信系统中.仿真结果证明了该同步方法的有效性.     

声光双稳系统的混沌同步

首先给出布拉格型声光双稳系统耦合驱动的混沌同步化方案，用最大条件Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数分析方法得出耦合驱动下系统混沌输出同步化条件，发现通过适当比例的耦合驱动可以使两组混沌系统达到同步的混沌输出。分析此混沌同步化方案可以抵抗噪声的干扰，并且在两系统出现偏差时仍可以实现混沌同步，找到了实用的单变量延时微分系统非Ｐｅｃｏｒａ－Ｃａｒｒｏｌｌ规则的混沌同步化方案。最后做了实验验证。     

光纤混沌双芯双向保密通信系统研究

把量子阱激光混沌耦合反馈同步系统应用于光纤保密通信中,提出光纤混沌双芯双向保密通信设想.通过耦合外部光注入多量子阱激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道,建立了光纤混沌双芯双向通信系统物理模型.理论和数值证明了激光混沌同步,理论分析指出光纤中的自相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,并推导出混沌信号双芯双向传输中的非线性相移以及混沌激光功率限制和传输距离公式.数值实现了该系统在长距离二根光纤传输中的同步,详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.模拟了调制频率06 GHz的混沌模拟通 关键词： 混沌 同步 光纤 保密通信