混沌同步的充分条件及应用

对两大类常用连续混沌系统，给出了同步的充分条件，以及状态变量的演化范围，对其作了证明，从理论上分析了这些充分条件一定可实现. 作为应用，证明了时变参数混沌同步的实现充分条件，并用Chua系统仿真实现. 时变参数混沌同步通信具有强抗破译性，也给出其抗破译的仿真. 关键词： 条件Lyapunov指数(CLE) Chua电路 参数同步     

广义H non映射的滑模变结构控制同步

基于可线性化的非线性离散变结构跟踪控制方法实现了广义H non映射混沌系统的同步 .广义H non映射的混沌吸引子比H non映射的混沌吸引子要复杂得多 ,对于保密通信来说 ,这种复杂性正是所期望的 .提出的同步方法允许参数有适当的失配程度 ,这对工程实现是非常有利的 ,理论分析和仿真结果证实了该方法的有效性     

广义Hénon映射的滑模变结构控制同步

基于可线性化的非线性离散变结构跟踪控制方法实现了广义Hénon映射混沌系统的同步.广义Hénon映射的混沌吸引子比Hénon映射的混沌吸引子要复杂得多,对于保密通信来说,这种复杂性正是所期望的.提出的同步方法允许参数有适当的失配程度,这对工程实现是非常有利的,理论分析和仿真结果证实了该方法的有效性 关键词： 广义Hénon映射 混沌 同步 变结构控制     

波长可调谐混沌产生和同步的实验研究

分析了掺铒光纤环形激光器中非线性高频混沌产生和同步的基本原理. 提出了高频波长可调谐光混沌产生的实验方案，实验实现了不同波长高频混沌的产生. 实验获得了高频混沌在传输1 km后与接收机激光器产生混沌的同步，为构建高速动态保密光混沌通信网络扫清障碍. 关键词： 保密通信 掺铒光纤环形激光器 混沌 同步     

光纤混沌相位编码保密通信系统理论研究

通过耦合激光混沌相位控制同步系统和光纤信道，提出外部光注入半导体激光器激光混沌相 位控制光纤同步以及混沌相位相移键控外调制光纤保密通信系统理论模型，数值实现了在相 位控制器控制下的远程光纤混沌同步.理论分析了光纤自相位调制对混沌信号以及对同步的 影响，导出了光纤混沌最大传输距离公式.通过连续键控调制相位控制器实现了光纤激光混 沌相位相移键控编码调制发射，设置接收系统相位控制器控制激光相位相移实现了光纤激光 混沌同步解调.数值模拟了具有比特率50Mbit/s远程光纤混沌数字编码通信系统的应用，详 细地进行了在远距离光纤传输中的系统参数失配以及系统抗噪声能力的数值分析. 关键词： 混沌 同步 光纤混沌通信 半导体激光器 相位     

适合传输快变信息信号的混沌调制保密通信

提出一种新的混沌调制通信方法.利用一个自适应控制器跟踪信息信号的误差对产生混沌载波的发射系统进行参数调制.同时，信息信号直接与混沌载波相乘作为发射信号驱动接收系统.在接收端，另一个自适应控制器维持收发系统的混沌同步并恢复出信息信号.由于同步误差与信息信号无关，从而实现了大幅度、快时变信息信号的混沌调制通信.理论分析和数值模拟的结果表明该方法增强了低维混沌系统的通信保密性. 关键词： 混沌调制 保密通信 自适应控制器 蔡氏电路     

超混沌Qi系统的错位投影同步及其在保密通信中的应用

提出了一种新型的混沌系统同步方法,即错位投影同步,要求驱动系统和响应系统中的所有状态向量,至少有一对不是按照原有的对应关系成比例同步,而是按照向量的错位关系成比例投影同步.以新型的四维超混沌Qi系统为例,分析出23种混沌系统的同步方案.针对其中一种同步,基于Lyapunov稳定性理论,设计有效的非线性控制器,实现初始值不同的两个超混沌Qi系统错位投影同步.另外,将该方法应用于混沌保密通信中,基于改进的混沌掩盖通信原理,在发送端使用超混沌信号对信息信号进行加密并发送,最后从同步后的接收端系统不失真地恢复出有用信号.数值仿真表明,该方案有着良好的通信和保密特性.     

激光混沌串联同步以及混沌中继器系统理论研究

提出混沌通信中继器设想，建立半导体激光器激光混沌全光中继器物理模型，理论证明了激光混沌中继器系统的同步.数值实现了发射系统、中继器系统、接收系统的混沌同步，分析了系统反馈系数和同步误差以及同步时间的关系.模拟了中继器系统在激光混沌保密通信中的应用，分别给出了具有正弦信号调制频率0.2GHz和数字信号0.2Gb/s速率的混沌通信以及同步误差分析，表明混沌中继器系统确能改善和提高激光混沌通信的解码质量.分析了中继器系统的带宽和20Gb/s高速率数字信号混沌通信以及同步误差，给出了具有正弦信号调制频率0.1—2 关键词： 混沌 同步 激光器 中继器     

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     

非相干光反馈与非相干光注入混沌同步通信系统仿真分析

本文对非相干光反馈与非相干光注入激光混沌同步保密通信系统进行了理论仿真研究.本系统为Pecora-Carroll混沌同步系统,基于Lang-Kobayashi速率方程,建立了发送激光器和接收激光器的理论模型.利用该模型分析了同步建立时间、同步误差,混沌键控编码/解码以及调制速率等特性.仿真结果表明系统具有很好的同步性能和保密性,混沌同步时间约为1 ns,混沌键控编码速率可达1 Gbit/s.研究结果对非相干光反馈与非相干光注入激光混沌同步保密通信系统的设计具有重要参考价值.     

基于现场可编程门阵列技术的混沌数字通信系统——设计与实现

提出了基于IEEE-754标准和现场可编程门阵列(FPGA)技术的混沌数字通信系统的通用设计与硬件实现的一种新方法,实现了混沌加密体制与传统密码体制的结合.根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,通过FPGA硬件设计混沌离散系统,使其产生作为密钥的混沌数字序列,其中加密算法采用置乱扩展技术,并对算法进行了分析.设计驱动响应式同步保密通信系统,构建包含信号在内的闭环,实现发送端与接收端离散混沌系统的同步.以网格蔡氏混沌系统为例,对该保密通信系统进行了FPGA硬件实验,给出了技术实现过程、算法流程、硬 关键词： 网格多涡卷蔡氏电路 置乱扩展矩阵 现场可编程门阵列技术 混沌数字通信系统     

Synchronization of incommensurate non-identical fractional order chaotic systems using active control

Chaos synchronization in fractional order chaotic systems is receiving increasing attention due to its applications in secure communications. In this article we use an active control technique to synchronize incommensurate non-identical fractional order chaotic dynamical systems. The relation between system order and the synchronization time is discussed. It is observed that the synchronization can be achieved faster by increasing the system order. Further we provide an application of the proposed theory in secure communication.     

Synchronization of a unified chaotic system and the application in secure communication

This Letter further investigates the synchronization of a unified chaotic system via different methods. Several sufficient theorems for the synchronization of the unified chaotic system are deduced. A scheme of secure communication based on the synchronization of the unified chaotic system is presented. Numerical simulation shows its feasibility.     

Synchronization,circuit and secure communication implementation of a memristor-based hyperchaotic system using single input controller

In this paper, we investigate a circuit implementation of memristor-based chaotic synchronization with a single input controller. Firstly, based on the cubic function model of memristor, a circuit with the grounded flux-control memristor-based hyperchaotic system is designed and implemented. Secondly, a single input controller is proposed to synchronize the two memristor-based hyperchaotic systems, and a sufficient condition of the synchronized system is obtained by the Routh-Hurwitz criterion and minimum phase theory. Then, a circuit of the proposed controller for memristor-based chaotic synchronization system is designed and implemented. Finally, secure communication based on memristor-based chaotic synchronization system is given to show the feasibility of the signal encryption scheme.     

混沌脉冲位置调制（CPPM）源研究

新的混沌保密通信方案为混沌脉冲位置调制（CPPM）。脉冲的形状规则,脉冲间隔变化混沌,信息包含在时间间隔里面,对波形的形状低敏感。这样通信中噪声滤波器和同步混沌脉冲发生器的使用使得系统实用性大大提高。本文分析和仿真了其实现的可能性。提出对更为复杂的混沌函数作为载波的可行性。     

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.     

Decoding information by following parameter modulation with parameter adaptive control

It has been proposed to realize secure communication using chaotic synchronization via transmission of a binary message encoded by parameter modulation in the chaotic system. This paper considers the use of parameter adaptive control techniques to extract the message, based on the assumptions that we know the equation form of the chaotic system in the transmitter but do not have access to the precise values of the parameters which are kept secret as a secure set. In the case in which a synchronizing system can be constructed using parameter adaptive control by the transmitted signal and the synchronization is robust to parameter mismatches, the parameter modulation can be revealed and the message decoded without resorting to exact parameter values in the secure set. A practical local Lyapunov function method for designing parameter adaptive control rules based on originally synchronized systems is presented.