一类混沌系统同步时间可控的自适应投影同步

基于自适应的方法, 提出了一种同步时间可控的混沌投影同步方法. 该方法针对一类不同的混沌系统设计了通用的同步控制器和参数自适应律, 使驱动系统的状态变量和响应系统的状态变量按照给定比例矩阵达到同步, 同步误差按预设的指数速率收敛. 由于比例矩阵和指数速率不为第三方所知, 可提高信息的抗破译能力. 同时, 通过调节相关控制器参数, 可在有限时间内达到投影同步, 并实现对同步时间的有效控制. 数值模拟结果的对比和分析验证了所提方法是有效的和鲁棒的. 关键词： 混沌 自适应控制 投影同步 时间可控     

统一混沌系统的状态Riccati方程同步法

利用改进的状态Riccati方程法，实现了统一混沌系统的状态同步控制.具有给定稳定度的状态调节器改善了系统同步过程的动态性能.理论推导和仿真实验均说明误差系统是渐近稳定的，与传统状态Riccati方程法的对比仿真实验表明，系统同步的动态性能得到了改善. 关键词： 统一混沌系统 混沌同步 状态Riccati方程     

基于光电反馈延迟的多点耦合混沌同步和通信

为了实现稳定的、可以同时同步的多点混沌通信,提出一种基于光电反馈延迟的双向混沌通信模型和多点耦合的混沌同步模型。在双向混沌通信模型中引入了时间延迟和混沌调制信息加密技术,增加了系统的安全性。数值分析了系统的同步性能、安全性能和通信性能,研究结果表明,系统能够历经很短的时间实现高质量的、稳定的同时同步,实现双向通信。并且延迟时间、信息信号功率、激光器光信号功率、相位的改变在其他参数匹配的情况下,不会降低系统的同步性能,即系统的信息信号功率、光信号功率、延迟时间、相位均可作为系统的密钥,提高系统的安全性。这种双向混沌通信模型可以拓展为符合一定拓扑结构的多点耦合混沌通信模型,并且推测随着网络中节点数的增加,系统的复杂度增加。     

Lorenz系统族采样同步研究

从对连续时间混沌系统进行数字测量的角度，提出了连续时间混沌系统的采样同步问题. 利用控制理论的结果，设计了Lorenz系统族的采样同步系统. 仅需测量一个状态分量，就可在采样时刻实现同步. 数值模拟例证了同步的性能. 关键词： 混沌同步 Lorenz系统族 采样同步     

环形加权网络的时空混沌延迟同步

研究了环形加权网络的时空混沌延迟同步问题.以随时间和空间演化均呈现混沌行为的时空混沌系统作为网络的节点,通过环形加权连接使所有节点建立关联.基于线性稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络延迟同步的条件.在最大Lyapunov指数小于零的区域内,任取节点之间耦合强度的权重值,均可以使整个网络实现延迟同步.采用具有时空混沌行为的自催化反应扩散系统作为网络节点,仿真模拟验证了该方法的有效性. 关键词： 延迟同步 加权网络 时空混沌 Lyapunov指数     

基于Min-Max方法的混沌系统采样同步控制研究

针对含有扰动的混沌系统, 设计采样同步控制器, 利用输入时滞法将含有采样同步控制器的混杂系统转换为具有输入时滞的连续系统. 并考虑对系统影响最坏的干扰程度, 在该种情况下, 基于线性矩阵不等式(LMI)技术和min-max鲁棒控制方法, 给出了使误差系统稳定的充分条件, 确保混沌系统在所容许的扰动下均能实现完全同步. 仿真结果说明所设计的采样同步控制方案具有很强的鲁棒性, 适合应用于保密通信系统中. 关键词： 混沌同步 采样控制 min-max方法 输入时滞     

异结构不确定混沌系统的同步控制与参数识别

设计了一种同步控制器和参数识别器来实现异结构不确定混沌系统的同步控制。以单模激光Lorenz系统和不确定Genesio系统为例,验证了这种控制器的有效性。根据Lyapunov稳定性理论,分步构造出Lyapunov函数,从而给出同步控制器和参数识别器的结构。仿真结果表明：利用本文提出的同步控制方案,仅用一个控制器就能使不确定Genesio系统的所有状态变量严格地跟踪Lorenz系统的混沌轨迹,而且误差变量经过短暂的时间序列以后始终平稳地趋于零,实现了异结构混沌系统的混沌同步,且不确定Genesio系统的参数全部可以得到识别。     

开环单向光混沌系统中广义与完全同步转换

在由一个外腔分布反馈(DFB)半导体激光器和一个独立的DFB半导体激光器构成的开环单向耦合混沌同步系统中,通过微调发射激光器的偏置电流可以精确控制两个激光器之间的频率失谐,从而可对不同频率失谐下的系统混沌同步状态进行研究.实验研究结果表明,在较小的频率失谐范围(-0.19~0.95 GHz)之内,混沌时间序列在传输延迟...     

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     

一类参数不确定混沌系统的延迟同步

针对一类混沌系统，研究了参数未知的混沌系统的延迟同步.基于Lyapunov稳定性定理，给出了延迟同步控制器和参数自适应律的解析表达式.该方法简单、适用范围广.以新混沌系统为例，数值模拟说明了该方法的有效性和可行性.通过研究有界噪声作用下该系统的控制效果，表明了该方法具有较强的鲁棒性和抗干扰能力. 关键词： 延迟同步 Lyapunov稳定性定理 新混沌系统 有界噪声     

SENSITIVE ERROR ANALYSIS OF CHAOS SYNCHRONIZATION

We study the synchronizing sensitive errors of chaotic systems for adding other signals to the synchronizing signal. Based on the model of the Henon map masking, we examine the cause of the sensitive errors of chaos synchronization. The modulation ratio and the mean square error are defined to measure the synchronizing sensitive errors by quality. Numerical simulation results of the synchronizing sensitive errors are given for masking direct current, sinusoidal and speech signals, separately. Finally, we give the mean square error curves of chaos synchronizing sensitivity and three-dimensional phase plots of the drive system and the response system for masking the three kinds of signals.     

A function cascade synchronization method with unknown parameters and applications

This paper investigates the function cascade synchronization of chaos system. Combining cascade synchronization scheme, parametric adaptive control and projective synchronization scheme, it proposes a new function cascade synchronization scheme to address a generalized-type synchronization problem of three famous chaotic systems： the Lorenz system, Liu system and RSssler system, the states of two identical chaotic systems with unknown parameters can be asymptotically synchronized by choosing different special suitable error functions. Numerical simulations are used to verify the effectiveness of the proposed synchronization techniques.     

A function cascade synchronization method with unknown parameters and applications

This paper investigates the function cascade synchronization of chaos system. Combining cascade synchronization scheme, parametric adaptive control and projective synchronization scheme, it proposes a new function cascade synchronization scheme to address a generalized-type synchronization problem of three famous chaotic systems: the Lorenz system, Liu system and R\"{o}ssler system, the states of two identical chaotic systems with unknown parameters can be asymptotically synchronized by choosing different special suitable error functions. Numerical simulations are used to verify the effectiveness of the proposed synchronization techniques.     

基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发

随机源对于信息理论安全的密钥分发至关重要,本文提出了一种基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发方案.首先基于单向注入的方式产生无时延特征的激光混沌信号,并通过单向注入驱动两个从激光器产生带宽增强的混沌同步信号.然后经过采样、量化以及异或等后处理,生成密钥流.数值仿真结果表明,在单阈值情况下,合法用户之间的误比特率低至1%左右,合法用户与窃听者之间的误比特率都高于10%;在双阈值情况下,误比特率可以低至10^-6.最后,对生成的密钥流进行了NIST随机性测试.该方案有效地增强了密钥分发的安全性.     

Parameter estimation of an asymmetric vocal-fold system from glottal area time series using chaos synchronization

In this paper, we apply an iterative parameter adaption scheme based on chaos synchronization to estimate system parameters of the asymmetric vocal folds from glottal area time series. The original asymmetric vocal-fold system associated with recurrent laryngeal paralysis shows chaotic vibrations with positive Lyapunov exponents. Aperiodic glottal area time series from the original system will be applied as the feedback variable coupling the simulative and the original vocal-fold systems. The parameter adaption technique based on chaos synchronization is employed to manipulate the simulative system parameters. The chaotic vibrations, system parameters, and the bifurcation diagram of the original vocal-fold system can be exactly reproduced in the simulative system, and the two chaotic systems can be synchronized. Furthermore, the effects of noise, sampling rate, and equation difference due to nonlinear spring terms on vocal-fold parameter estimations are investigated. Despite large noise perturbations, large equation differences, and low sampling rate, the parameter adaption scheme can effectively estimate the original vocal-fold system parameters. This study provides a theoretical base to apply chaos synchronization to estimate the vocal-fold system parameters from the glottal area data and show its potential application in laryngeal physiology.     

基于函数矩阵的一类混沌系统同步

研究了一类混沌系统的同步问题、基于稳定性理论和极点配置技术,设计了两个混沌系统之间的同步方案,实现两个混沌系统之间的同步,通过函数矩阵,实现驱动系统和响应系统的状态变量按给定的函数矩阵同步,同时证明了该方法同样适用于两个混沌系统之间的滞后同步,通过对Lorenz混沌系统和Lorenz超混沌系统的数值模拟,进一步验证了所提方案的有效性。     

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     

基于自适应滑模控制的不同维分数阶混沌系统的同步

针对异结构不同维分数阶混沌系统的广义同步问题进行研究, 设计了一种将滑模变结构理论和自适应控制理论相结合的方法.通过设计一种对外界干扰具有强鲁棒性的分数阶滑模面, 以及构造合适的自适应滑模控制器, 该控制器将系统的运动控制到滑模面上, 使系统轨道沿滑动模运动到所需的控制状态, 最终实现了两个不同维异结构混沌系统之间的广义同步.以四维超混沌Chen系统和三维Chen混沌系统为例, 对这两个系统分别进行升维和降维的同步仿真. 仿真模拟结果表明, 运用本文设计的控制器, 经过短暂的时间, 两系统的广义误差变量始终平稳地趋于零, 即证明了这种控制器的有效性. 关键词： 分数阶混沌系统 异结构 自适应滑模控制 混沌同步