混沌同步方法及其在保密通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目:混沌同步方法及其在保密通信中的應(yīng)用研究(英文)ResearchofChaoticSynchronizationItsApplicationinSecureCommunication研究生姓名：王心開指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)：朱芳來教授申請(qǐng)學(xué)科門類：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)提交論文日期：2009年4月論文答辯時(shí)間：2009年6月2009年6月15日摘要摘要混沌是存在于自然界的一

2、種普遍運(yùn)動(dòng)形式，它把系統(tǒng)外在的隨機(jī)性和內(nèi)在的決定性有機(jī)地統(tǒng)一在一起，對(duì)初值異常敏感，具有遍歷性、分維性、標(biāo)度性、寬帶功率譜等突出特征。在網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)迅速發(fā)展的今天，將混沌的這些特性應(yīng)用于保密通信具有現(xiàn)實(shí)的研究意義。而混沌同步理論的研究和發(fā)展，為其在保密通信中的應(yīng)用準(zhǔn)備了理論基礎(chǔ)。本文在混沌理論和控制理論的基礎(chǔ)上，對(duì)混沌同步方法及其在保密通信中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，論文的主要內(nèi)容如下：(1)簡(jiǎn)要介紹了混沌的基本理論，包括其發(fā)展歷史、定義

3、、基本特征、分析方法及典型的混沌系統(tǒng)模型。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)文中著重研究的混沌同步問題，介紹了其研究概況和定義，給出了分析混沌同步穩(wěn)定性的方法，重點(diǎn)闡述了混沌同步的幾種常見方法，并對(duì)各方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。(2)重點(diǎn)研究了基于遺傳算法的混沌同步方法。將遺傳算法和反饋同步法相結(jié)合，針對(duì)反饋同步法在同步混沌時(shí)存在的整定反饋增益矩陣難的問題，將遺傳算法用于反饋增益矩陣的動(dòng)態(tài)調(diào)整優(yōu)化及對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中未知參數(shù)的估算，并以統(tǒng)一混沌系統(tǒng)為對(duì)象進(jìn)行了

4、具體的分析設(shè)計(jì)。數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)表明，本方法能在短時(shí)間內(nèi)或僅通過單個(gè)反饋增益變量實(shí)施反饋實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)未知的統(tǒng)一混沌系統(tǒng)的同步，且響應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)能收斂于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的未知參數(shù)。(3)重點(diǎn)研究了異結(jié)構(gòu)混沌系統(tǒng)間全狀態(tài)混合投影同步方法。基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論和自適應(yīng)控制理論，通過將一標(biāo)量正定函數(shù)作為關(guān)于狀態(tài)和參數(shù)誤差的李雅普諾夫函數(shù)的方法，設(shè)計(jì)出自適應(yīng)控制器和參數(shù)調(diào)節(jié)律，實(shí)現(xiàn)了屬同一類型但具體結(jié)構(gòu)不同且參數(shù)未知的混沌系統(tǒng)間的全狀態(tài)混合投影同步。

5、數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)表明，本方法能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)上述混沌系統(tǒng)間的全狀態(tài)混合投影同步，并使得估計(jì)參數(shù)收斂于真值或真值的某一范圍。(4)研究了混沌同步在保密通信中的應(yīng)用。在給出混沌保密通信的基本結(jié)構(gòu)和主要方法后，根據(jù)上述兩種混沌同步方法，分別以音頻信號(hào)和圖像信號(hào)為傳輸對(duì)象，對(duì)混沌掩蓋保密通信進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，再次驗(yàn)證了上述混沌同步方法的有效性及其應(yīng)用于保密通信的可行性。最后在增加噪聲干擾的情況下，分三種狀況進(jìn)行了混沌保密通信仿真實(shí)驗(yàn)并作了比較分析。關(guān)