耦合映象格子中时空混沌的控制

采用相同的相空间压缩方法,有效地控制了均匀及非均匀耦合映象格子中的时空混沌.数值模拟结果表明,在一定的相空间压缩参数区域内,控制时空混沌到均匀稳定状态时,控制结果与控制参数之间存在确定的函数关系.利用这个控制方程,选择不同的相空间压缩参数控制耦合映象格子中的时空混沌,获得了各种所需要的稳定斑图 关键词： 时空混沌 耦合映象格子     

单向耦合映象格子的时空混沌同步

以耦合映象格子为对象,研究了时空混沌系统的同步问题. 基于Lyapunov稳定性定理,通过恰当地选择驱动函数,实现了两个单向耦合映象格子的完全同步. 仿真模拟验证了这种同步方法的有效性. 讨论了控制参量对同步速率的影响. 仿真模拟还表明,在存在系统偏差并受到噪声影响的情况下,仍然可以实现两系统的同步,这种同步方法具有一定的抗干扰能力. 关键词： 时空混沌 同步 耦合映象格子     

耦合映象格子时空行为的电路仿真实验

设计以一维逻辑斯蒂离散电路作为元胞子电路的耦合格子时空电路系统,利用PSPICE仿真平台,观测到该电路系统存在的各种时空动力学行为.仿真实验结果与计算机数值计算结果一致.     

耦合双稳映象格子模型的时空混沌控制

变量反馈技术实现了耦合双稳映象格子模型的时空混沌控制.数值实验结果表明,利用不同的反馈技术和不同的反馈强度,可以将双稳映象系统的混沌及耦合双稳映象格子模型的时空混沌控制到不动点或周期轨道.变量反馈控制法除了局域双稳映象系统的定态点外,不需要先获取耦合双稳映象格子时空系统的动力学信息,它对抑制耦合双稳映象系统中的湍流具有一定的指导作用.     

耦合映像格子中时空混沌的状态反馈控制

利用状态反馈的方法，实现了耦合映像格子中时空混沌的稳定控制.反馈方式可以是没有延迟的，也可以是有延迟的；控制方式可以是连续的，也可以是脉冲的.数值模拟结果证明了状态反馈方法的有效性. 关键词： 耦合映像格子 时空混沌 状态反馈控制     

时空混沌系统的主动-间隙耦合同步

提出了离散系统中的主动-间隙耦合同步方法。该方法由同步相和自治相组成,在同步相,同步方案使得混沌系统趋于同步,而在自治相,两系统间的误差将迅速放大,导致同步失去。但只要同步相足够大,最终可实现系统的完全同步。从理论上讨论了同步条件,并在数值实验上讨论了同步相与耦合强度的关系。     

基于单向耦合映象格子生成伪随机位序列的两种新方法

基于时空混沌单向耦合映象格子模型,提出生成伪随机位序列的两种新方法：利用耦合映象格子状态的不变分布特性,选取合适基准对系统中格点状态序列进行判决,生成伪随机位序列;以及基于方向相的思想,通过比较一个格点相邻时间的两个状态值来生成伪随机位序列.对生成序列的性能进行了详细分析,数值实验结果表明,它们具有理想的平衡性、相关性和游程特性,可以应用于信息安全、密码学和数字通信等领域. 关键词： 伪随机位序列 单向耦合映象格子 不变分布 方向相     

一种改进的时空混沌保密通信系统

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。     

从耦合映象格子中粗略恢复初值的统计特性

耦合映象格子用于信号处理研究时，从中恢复出初始条件是一个非常重要的问题.提出一种粗略恢复格点初值的方法，数值实验表明，动力学函数使用Logistic映射时，在映象过程不存在噪声的情况下，恢复的整个格子初始信号平均值等于给定信号分布的真实平均值，而恢复信号的方差小于给定信号的真实方差.将耦合看作是对独立映射的一种变换，对此作了初步解释，同时发现Logistic映射不同参数下的符号序列排序存在一些有趣的规律.对耦合格子映射研究、非线性耦合则量等是非常有启发意义的. 关键词： 耦合映射格子 信号恢复的统计特性     

一个全局耦合不连续映像格子中的冻结化随机图案模式

本文研究了一类既不连续又不可逆分段线性映像构成的全局耦合映像格子系统中的一类典型集体动力学行为, 即冻结化随机图案模式. 计算了平均同步序参量和最大李雅普诺夫指数随耦合强度的变化. 结果显示, 当耦合强度超过某个阈值后, 在给定动力学变量的初始下, 系统几乎都能达到完全或部分同步状态, 出现冻结化随机图案. 这些现象表明, 耦合映像格子系统中存在着多个共存的吸引子. 因此, 其冻结化图案的结构和分布敏感地依赖于格点动力学变量初始值的选取. 感兴趣地是, 即使当单映像处于混沌状态时, 格点间的耦合仍能将系统调制到规则的运动状态, 这种特征对于混沌控制具有重要的利用价值. 上述丰富动力学行为的出现是由于单映像中不连续性和不可逆性相互作用的结果.     

A METHOD OF CONTROLLING SPATIOTEMPORAL CHAOS IN COUPLED MAP LATTICES

We propose a method that allows one to control spatiotemporal chaos by applying pulses proportional to the system variables and compressing the phase space of strange attractor in nonlinear system. The method is illustrated by the coupled map lattices at different strengths of coupling. Various numerical results are given. The advantage of this method is that it does not need to know any previous knowledge of the system dynamics.     

EFFECT OF PERIODIC DEFECTS ON ELECTROMAGENTIC SCATTERING BY THE TWO-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTALS

Electromagnetic scattering from two-dimensional photonic crystals with two-dimensionally periodic defects is analyzed using a model of multilayered periodic arrays of parallel circular cylinders. The reflectance of the photonic crystals of finite thickness, which are free-standing or embedded in a dielectric slab, is obtained in terms of the lattice-sums, the T-matrix of a circular cylinder, and the generalized reflection matrix for a layered system. Numerical examples demonstrate that the refection and transmission bands of the crystals are reformed by introducing the periodic defects and their band natures are very sensitive to the polarization of excitation and the relative position of the defect element within a unit cell.     

基于可变参数双向耦合映像系统的时空混沌Hash函数设计

在分析单向与双向耦合映像格子系统的初值与参数敏感性的基础上，提出了一种基于可变参数双向耦合映像系统的时空混沌单向Hash函数构造方案.该方案以耦合映像系统的部分初态作为密钥，在迭代过程中, 通过上一次的迭代值和线性变换后的不同位置的明文消息比特动态确定双向耦合映像系统模型参数，将明文消息多格点并行注入时空混沌轨迹中；取迭代序列中最后一轮迭代结果的适当空间项，线性映射为Hash值要求的128 bit值.由于耦合映像系统的双向扩散机理与混乱作用，迭代过程具有极强的不可逆性及初值与参数敏感性，Hash结果的每位都与明文及密钥有着敏感、复杂的非线性强耦合关系.仿真实验与分析结果表明，该算法达到了Hash函数的各项性能要求，安全性好，执行效率高. 关键词： Hash函数 时空混沌 耦合映像格子     

弱耦合映射系统在周期窗口内的行为

通过解析讨论及数值计算的验证,发现弱耦合映射系统的周期窗口只存在于耦合强度极小的范围内(对于3周期窗口大约为10^-3),这个范围可以定义为周期窗口的深度。在周期窗口内耦合映射的行为可以通过讨论少数几个模(相对简单的耦合三映射,实质是一维映射)而确定。耦合映射的第一Lyapunov指数随耦合强度增大的变化曲线呈锯齿形状。 关键词：     

预测反馈法控制双向闭环时空混沌系统的理论及实验

预测反馈控制方法可以用于控制时空混沌系统,该方法是在耦合映象格子中的每个格点处加入局部预测反馈控制器.本文以双向环形Henon耦合映象格子为例,在理论上给出了将系统控制到不稳定不动点的充分条件,并通过数值计算及电路仿真实验证实该方法的有效性.     

Renormalization Group for Strongly Coupled Maps

Systems of strongly coupled chaotic maps generically exhibit collective behavior emerging out of extensive chaos. We show how the well-known renormalization group (RG) of unimodal maps can be extended to the coupled systems, and in particular to coupled map lattices (CMLs) with local diffusive coupling. The RG relation derived for CMLs is nonperturbative, i.e., not restricted to a particular class of configurations nor to some vanishingly small region of parameter space. After defining the strong-coupling limit in which the RG applies to almost all asymptotic solutions, we first present the simple case of coupled tent maps. We then turn to the general case of unimodal maps coupled by diffusive coupling operators satisfying basic properties, extending the formal approach developed by Collet and Eckmann for single maps. We finally discuss and illustrate the general consequences of the RG: CMLs are shown to share universal properties in the space-continuous limit which emerges naturally as the group is iterated. We prove that the scaling properly ties of the local map carry to the coupled systems, with an additional scaling factor of length scales implied by the synchronous updating of these dynamical systems. This explains various scaling laws and self-similar features previously observed numerically.     

An image encryption algorithm based on spatiotemporal chaos and middle order traversal of a binary tree

This paper proposes an image encryption algorithm based on spatiotemporal chaos and middle order traversal of a binary tree. Firstly, other programming software is used to perform the middle order traversal, and the plaintext image is sorted according to the middle order traversal sequence on the permutation. Secondly, the chaotic sequence is generated using the coupled map lattice to set the chaotic interference value. Finally, the XOR operation between the adjacent pixel values of the replacement image is completed to generate the ciphertext matrix. The simulation and experimental results show that the proposed algorithm can resist typical attacks and has good robustness.