非線性陣列的動力學研究及其在保密通信中的應用.pdf

1、本文首先簡要介紹了非線性動力學的研究背景及現狀，并且扼要分析了非線性動力學的一個重要應用領域—混沌保密通信的研究歷史和現狀。全文分為兩部分： 第一部分是耦合非線性陣列的動力學研究，著重研究了三類單向耦合Lorenz陣列模刑：環(huán)形，鏈形，環(huán)鏈耦合模型，并且以混沌同步為研究的重中之重。(1)鏈形陣列中的同步是以“同步波”的形式沿著鏈的耦合方向連續(xù)傳播，離第一個驅動振子的位子越遠，達到同步所需要的時間越長。(2)環(huán)形陣列中，當環(huán)中振子

2、個數超過某一臨界值時，將會出現混沌旋轉波，周期旋轉波等現象。同時，考慮了噪聲對環(huán)中動力學的影響．發(fā)現適當的噪聲能引導環(huán)中的混沌不同步狀態(tài)走向混沌完全同步狀態(tài)。(3)用環(huán)形驅動鏈形陣列，當鏈上的兩個振子如果其相差振子數(空間周期距離)是環(huán)上振子數的整數倍，那么這兩個振子同步，即空間周期性同步。重點研究了第三類模型，發(fā)現該模型能夠產生高維混沌同步，高度依賴于耦合結構的對稱性，以及對參數微小誤差的敏感性等特點。 第二部分基于環(huán)鏈耦合陣

3、列的空間周期性混沌同步特性，提出了一套保密性較高的通信方案?；煦绫Ｃ芡ㄐ攀钱敶芯康臒狳c課題之一，隨著非線性學科的進展，各種混沌保密通信方案相繼問世。然而，上述保密通信方案并沒有人們期望的那么安全，其中一個主要原因是接受(發(fā)送)方選用的典型混沌系統(tǒng)產生的是低維的混沌，而于低維的混沌的吸引子的結構很容易被識別，竊秘者可以通過對混沌時間序列進行動力學結構重整化或構造合適的回歸映象(returnmap)來獲取有用信號的信息。為此，基于耦合環(huán)鏈

4、模型的空間周期性混沌同步特性提出了一種新型保密通信方案。該方案利用高維的混沌系統(tǒng)產生的混沌信號作為掩蓋信號進行混沌加密，并且可以在通信過程中隨意切換不同的混沌振子，使得掩蓋信號具有一定的隨機性，在相空間中沒有確定的軌跡，竊密者就無法通過重構動力學的方法成功破密。在通信過程中，發(fā)送方可以在不同的時間段里從環(huán)中隨機選取不同的高維混沌信號加密信息，同時通過公用信道把所選混沌振子的編號傳給接收方(鏈)，這樣接收方可以在不同時刻選取相應的振子與發(fā)