混沌同步及其在图像保密通信中的应用研究

• 作 者: 黄云鹏
• 机 构: 桂林电子科技大学
• 出 处: 桂林电子科技大学
• 发表日期: 2008年01期
• 关键词: 混沌 混沌同步 自适应控制 反馈线性化 观测器 保密通信 图像

混沌行为是非线性系统中所出现的有趣现象,在过去的几十年中得到了广泛的关注。混沌系统是具有复杂的、不可遇见行为的确定性非线性系统。混沌系统的初值敏感性是其主要特性之一,这也使得混沌同步具有重大意义。目前,混沌同步的方法在保密通讯邻域得到了广泛的应用。本论文对混沌系统的同步方法及其在保密通信中的应用进行了深入的研究。论文的主要内容如下:1.介绍了混沌的定义、特征、判据准则、典型的混沌系统;在此基础上介绍了混沌同步的发展、定义及四种混沌同步方法。2.重点研究了混沌系统的同步方法。(1)针对参数不确定的Lu¨混沌系统以及不同混沌系统自适应同步控制问题,采用参数自适应控制方法,设计了一个自适应同步控制器及参数调节律,利用李雅普诺夫稳定性定理,证明了控制器和参数调节律可以使初值不同的响应系统和驱动系统渐近同步。(2)基于非线性系统的状态线性化理论,讨论了一种新的混沌系统同步控制器设计方法。通过坐标变换,将驱动系统和响应系统分别转化为规范型(类规范型)系统,然后对两个规范型(类规范型)系统构造误差方程。根据线性系统极点配置方法设计反馈控制器,从而实现两个混沌系统全部状态同步。(3)分析了统一混沌系统和Liu混沌系统的特性,讨论了一种观测器同步设计方法。首先对响应系统状态进行重构,然后通过极点配置方法,实现两个混沌系统的状态渐近同步。3.研究了混沌同步在保密通信中的应用。(1)基于统一混沌系统反馈线性化方法实现混沌掩盖保密通信。(2)基于统一混沌系统观测器同步方法实现图像象素置乱保密通信。(3)基于Liu混沌系统观测器同步方法实现图像双置乱保密通信。