異結(jié)構(gòu)復(fù)混沌系統(tǒng)錯位同步控制研究.pdf

1、復(fù)動力系統(tǒng)理論的研究始于二十世紀二十年代，F(xiàn)atou、Julie開創(chuàng)了經(jīng)典的Fatou-Julie理論，二十世紀中后期隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用以及非線性科學(xué)的興起，復(fù)系統(tǒng)開始快速發(fā)展。目前，復(fù)動力系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到生物、金融、通信等多個領(lǐng)域中，復(fù)混沌系統(tǒng)是典型的復(fù)動力系統(tǒng)，復(fù)混沌系統(tǒng)是實數(shù)域擴展到復(fù)數(shù)域得到的系統(tǒng)，也可以說實數(shù)域混沌系統(tǒng)是復(fù)數(shù)域混沌系統(tǒng)的特例。復(fù)混沌系統(tǒng)中含有復(fù)變量，由于復(fù)變量可以分為實部和虛部兩部分，所以復(fù)變量的存在

2、不僅在保密通信中增加了傳輸內(nèi)容，而且增加了通信的安全，正是因為復(fù)變量的這種優(yōu)良特性使復(fù)變量混沌系統(tǒng)的理論研究引起眾多學(xué)者的重視。
　　實現(xiàn)混沌保密通信的重要技術(shù)是要實現(xiàn)發(fā)送端與接收端混沌系統(tǒng)的同步，目前，同步理論研究取得了較大突破，然而，這些同步方法大多數(shù)適用于實數(shù)空間領(lǐng)域的混沌系統(tǒng)，對于復(fù)數(shù)空間領(lǐng)域的混沌同步理論研究相對較少，于是，本文針對復(fù)變量混沌系統(tǒng)，結(jié)合當(dāng)今實數(shù)域混沌同步控制方法，利用理論推導(dǎo)和數(shù)值仿真對復(fù)變量混沌系統(tǒng)的錯

3、位同步進行了研究，其主要工作和創(chuàng)新如下：
　　基于有限時間穩(wěn)定理論實現(xiàn)不確定復(fù)變量混沌系統(tǒng)錯位同步。針對異結(jié)構(gòu)復(fù)混沌系統(tǒng)，結(jié)合有限時間穩(wěn)定控制方法和錯位同步方法提出了一種在有限時間內(nèi)實現(xiàn)復(fù)混沌系統(tǒng)錯位同步控制的新方法，并把該同步方法應(yīng)用到參數(shù)未知的復(fù)變量混沌系統(tǒng)中。該方法在有限時間內(nèi)完成了異結(jié)構(gòu)不確定復(fù)變量混沌系統(tǒng)的錯位同步，提高通信效率。
　　通過單驅(qū)動滑模控制實現(xiàn)異結(jié)構(gòu)復(fù)混沌系統(tǒng)的錯位同步。針對三維不同結(jié)構(gòu)的復(fù)混沌系統(tǒng)，

4、利用主動同步控制器設(shè)計方法和滑模控制器設(shè)計方法，在主動控制和單驅(qū)動滑模控制共同作用下實現(xiàn)了復(fù)混沌系統(tǒng)錯位同步，該方法適用于不同結(jié)構(gòu)混沌系統(tǒng)間的錯位同步，更適用于同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的錯位同步，擴大了利用單一滑模控制器解決混沌同步的適用范圍。復(fù)混沌系統(tǒng)的復(fù)雜性和錯位同步方案的多樣性增加了混沌保密通信的安全，單一自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)控制器不僅簡化了控制器的設(shè)計，同時增強了系統(tǒng)的魯棒性。這種同步控制器的設(shè)計方法適用范圍廣，自適應(yīng)性強并具有較好的魯棒性，具

5、有廣闊的發(fā)展前景。
　　實現(xiàn)分數(shù)階不同結(jié)構(gòu)的復(fù)變量混沌系統(tǒng)錯位投影同步及混沌通信。針對較高復(fù)雜度的分數(shù)階復(fù)混沌系統(tǒng)，提出錯位投影同步及保密通信問題。以分數(shù)階復(fù) T、復(fù) Lorenz混沌系統(tǒng)為研究對象，通過嚴格的數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)，設(shè)計了分數(shù)階異結(jié)構(gòu)復(fù)變量混沌系統(tǒng)錯位投影同步控制器，并進行了數(shù)值仿真，理論推導(dǎo)和Matlab仿真都證實了在所設(shè)計同步控制器的作用下能夠完成分數(shù)階異結(jié)構(gòu)復(fù)混沌系統(tǒng)的錯位投影同步。最后在所設(shè)計的同步控制器的作用下利

6、用混沌鍵控保密通信方案實現(xiàn)了分數(shù)階復(fù)混沌系統(tǒng)的保密通信，為進一步加強保密通信安全提供了理論依據(jù)。
　　基于整數(shù)階混沌系統(tǒng)的切換理論提出了利用分數(shù)階混沌系統(tǒng)構(gòu)建切換系統(tǒng)。以分數(shù)階Chen系統(tǒng)為研究對象，利用切換系統(tǒng)理論，產(chǎn)生一個新的分數(shù)階混沌系統(tǒng)，通過模擬開關(guān)實現(xiàn)原系統(tǒng)與新系統(tǒng)的切換，各子系統(tǒng)間可以相互切換使其擁有較大的密鑰空間，且分數(shù)階切換混沌系統(tǒng)的動力學(xué)特性相比整數(shù)階切換混沌系統(tǒng)擁有更大的復(fù)雜性，增加了混沌通信的保密性。為了完成