分數(shù)階混沌系統(tǒng)的同步控制及其在保密通信中的應用.pdf

1、分數(shù)階混沌系統(tǒng)作為非線性系統(tǒng)的一種特有運動形式,在實際生活中有著廣泛的應用,特別是由于其表現(xiàn)出的內隨機及對初值敏感等特性,非常適合應用在保密通信領域中。分數(shù)階混沌系統(tǒng)作為整數(shù)階混沌系統(tǒng)的推廣,不僅繼承了整數(shù)階混沌系統(tǒng)的特性,而且又具有歷史記憶性等特性,其動力學特性相較整數(shù)階混沌系統(tǒng)來說更為復雜,在實際中有著更廣闊的應用前景。本文主要針對分數(shù)階混沌系統(tǒng)的控制和同步問題進行了研究,并考慮了其在保密通信等領域中的應用。
　　首先,針對分

2、數(shù)階混沌系統(tǒng)的控制問題,本文提出了兩種不同的混沌控制方案。第一種是針對一種新的分數(shù)階三維自治混沌提出的控制方法,且根據(jù)該方法中控制變量的不同取值,被控系統(tǒng)將分別收斂到相應的極限環(huán)或者平衡點。第二種是針對分數(shù)階chen系統(tǒng)提出的反饋閉環(huán)控制法,基于該方法設計的控制器僅具有兩個可調參數(shù),即系統(tǒng)階次和時間尺度因子。本文詳細分析了兩個參數(shù)的物理意義及其在控制中的作用,以達到一個理想的控制效果。
　　其次,研究了分數(shù)階混沌系統(tǒng)的同步控制問題

3、。本文分別提出了基于牽制控制的同步控制方法和基于滑?？刂频耐队巴娇刂品椒?。在對基于牽制控制的同步控制方法的研究中,文中首先給出了牽制控制的定義并分析了牽制控制的原理,接著應用新的分數(shù)階統(tǒng)一混沌系統(tǒng)對此種方法進行了數(shù)值仿真,并證明了此種同步控制方法的有效性。在對基于滑?？刂频耐队巴娇刂频难芯恐?文中首先對滑模控制的原理及滑模面的設計方法給出了詳細的研究,接著分析了該同步控制方法的穩(wěn)定性,最后進行了相應的數(shù)值仿真。
　　最后,針對

4、分數(shù)階混沌系統(tǒng)的應用,本文分別提出了兩種保密通信方案:基于混沌掩蓋的保密通信方案和基于觀測器的保密通信方案。首先,本文用正弦函數(shù)作為有用信號對基于混沌掩蓋的保密通信方案進行了數(shù)值仿真并分析總結了該種保密通信方案的優(yōu)點。接著,本文設計了基于觀測器的混沌保密通信方案中的觀測器,并對未知參數(shù)以指數(shù)速度加以辨識進而恢復出發(fā)送端的有用信號,相應的數(shù)值仿真結果證明了該種保密通信技術的有效性。除了在保密通信領域中的應用外,文中也簡單分析了分數(shù)階混沌系