A Spatiotemporal-Chaos-Based Cryptosystem Taking Advantage of Both Synchronous and Self-Synchronizing Schemes

Two-dimensional one-way coupled map lattices are used for cryptography where multiple space units producechaotic outputs in parallel. One of the outputs plays the role of driving for synchronization of the decryption sys-tem while the others perform the function of information encoding. With this separation of functions the receivercan establish a self-checking and self-correction mechanism, and enjoys the advantages of both synchronous andself-synchronizing schemes. A comparison between the present system with the system of advanced encryptionstandard (AES) is presented in the aspect of channel noise influence. Numerical investigations show that oursystem is much stronger than AES against channel noise perturbations, and thus can be better used for securecommunications with large channel noise.     

量子混沌在谱涨落统计特征上的表象

通过对Ｈｅｎｏｎ－Ｈｅｉｌｅｓ模型、Ｂａｒｂａｎｉｓ模型和刚环转球模型这两类三种守恒体系之对应量子体系的研究，具体地剖析了本征值谱涨落统计特征与体系动力学行为的联系，说明了量子混沌现象的两种表现形式。同时，通过将本质上属于经典耗散系范畴的Ｌｏｔｋａ－Ｖｏｌｔｅｒｒａ模型之演化方程哈密顿化，发现其量子对应系本征值谱的涨落统计特征超出了Ｐｏｉｓｓｏｎ－ＧＯＥ（Ｗｉｇｎｅｒ）或ＧＵＥ框架。揭示出经典耗散     

混沌和超混沌系统中的奇怪吸引子及其分析

用四阶定步长龙格—库塔算法对几种混沌和超混沌系统进行数值求解，绘制了各种系统典型奇怪吸引子的相图，对奇怪吸引子的结构和特性进行了分析。     

基于遗传算法的混沌系统二自由度比例-积分-微分控制研究

二自由度比例-积分-微分(PID)控制算法简单、实用，但将其应用于复杂非线性系统控制时参数整定困难.运用改进的遗传算法进行二自由度PID控制器参数优化，参数优化的收敛速度快、准确，将其应用于Chen氏混沌系统和同步电动机混沌系统的控制中，仿真研究收到良好的控制效果. 关键词： 混沌系统 遗传算法 比例-积分-微分控制     

一类参数不确定统一混沌系统的脉冲滞后同步

针对一类具有传输信道时间延迟且参数不确定的统一混沌系统，提出了一种脉冲控制同步方法.该方法将两个非自治混沌系统之间脉冲同步的实用稳定性问题转化为同步误差系统在原点的实用稳定性问题，基于脉冲微分方程的相关理论，给出了同步误差系统在原点的实用稳定判据，仿真结果验证了方法的有效性. 关键词： 统一混沌系统 混沌同步 脉冲控制 实用稳定性     

光注入提高半导体激光器混沌载波发射机的带宽

外光反馈下的半导体激光器可视为混沌载波发射机.数值研究发现，外部强光注入可以显著提高混沌载波发射机的带宽，带宽提高的程度在一定范围内与注入光的强度成正比.当外部光注入系数k_inj=0.39时，混沌载波的带宽由无光注入时的2.7GHz增大到14.5GHz，提高了5倍多.研究还发现，在相同的注入强度条件下，当注入光的频率比半导体激光器的中心频率高2—4GHz时，可实现最大限度的带宽增强.此外，适当提高半导体激光器的偏置电流也可以在一定程度上提高其产生的混沌载波的带宽. 关键词： 半导体激光器 混沌 带宽     

强耦合混沌系统中的近似同步

以单向驱动耦合Lorenz振子一维链为研究对象，研究振子间的混沌同步行为. 数值计算结果表明，对于变量y驱动x的耦合方式，在合适的耦合强度下，会出现第一个振子和第二个振子不同步，而与次近邻非直接连接的振子(如第三个振子)近似同步. 进一步研究表明，出现这一现象的原因是在大耦合强度下，对于这种驱动方式，第一个振子和第二个振子间出现驱动单变量近似同步；虽然它们之间未出现所有变量的完全同步，但是驱动信号事实上已经传递下去了. 关键词： Lorenz振子 混沌同步 近似同步     

分数阶Liu系统与分数阶统一系统中的混沌现象及二者的异结构同步

对近几年提出的Liu混沌系统和统一混沌系统，研究了其分数阶系统的混沌动力学行为，发现低于三阶的两系统均存在混沌吸引子，且存在混沌的最低阶数仅为0.3，并计算了存在混沌时系统的最大Lyapunov指数，证明了混沌的存在性；利用Active控制技术实现了分数阶Liu系统与分数阶Lorenz系统及分数阶Lü系统的异结构同步.理论分析及数值实验都证明了该同步方案的有效性. 关键词： 分数阶Liu系统 分数阶统一系统 混沌 异结构同步     

参数未知的不同阶数混沌系统广义同步及参数估计

采用扩阶方法(使响应系统和驱动系统的维数相同)，把不同阶数混沌系统的广义同步问题转化为相同阶数混沌系统之间的广义同步，基于Lyapunov稳定性定理和自适应控制方法(用于相同阶数混沌系统的同步)，给出了自适应控制器和参数自适应律，进而实现了不同阶数混沌系统的广义同步.将该方法应用于参数未知的超Lü，Lorenz，广义Lorenz和Liu等系统之间的广义混沌同步，理论证明了该方法可以使这些系统达到渐近广义同步，并且可以辨识驱动系统和响应系统的所有参数，数值模拟进一步证明了该方法的有效性.     

随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌控制

讨论了具有有界随机参数的随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌现象，并利用噪声对其进行控制.首先运用Chebyshev多项式逼近的方法，将随机Bonhoeffer-Van der Pol系统转化为等价的确定性系统，使原系统的随机混沌控制问题转换为等价的确定性系统的确定性混沌控制问题，继而可用Lyapunov指数指标来研究等价确定性系统的确定性混沌现象和控制问题.数值结果表明，随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌现象与相应的确定性Bonhoeffer-Van der Pol系统极为相似.利用噪声控制法可将混沌控制到周期轨道，但是在随机参数及其强度的影响下也呈现出一些特点.