CNN超混沌同步控制及其在安全通信中的應(yīng)用研究.pdf

1、細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(cellularneuralnetwork,簡稱CNN)屬于一種能夠靈活實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)模型,具備處理單元之間的連接局部性、強實時以及連續(xù)處理能力、輸出是分段線性等動力學性質(zhì)。特別,由于其易于形成混沌現(xiàn)象,三階以上的CNN甚至容易產(chǎn)生超混沌的行為,因而CNN超混沌同步在安全通信系統(tǒng)中呈現(xiàn)了其潛在的應(yīng)用價值。
　　本論文深入研究和探討了CNN超混沌系統(tǒng)的同步方法,以及該超混沌同步技術(shù)在安全通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,全文主要的研究工作

2、包括:
　　(1)研究了五階CNN與四階Rossler超混沌系統(tǒng)之間的異維異構(gòu)超混沌同步。
　　為了進一步研究不同結(jié)構(gòu)超混沌系統(tǒng)的同步,通過分步構(gòu)造與系統(tǒng)方程相關(guān)的簡單的Lyapunov函數(shù),并利用Lyapunov穩(wěn)定性理論進行分析,來重新構(gòu)造驅(qū)動系統(tǒng)與響應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)觀察變量,最終能夠使得新的誤差系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài),得到了一種只需要一個控制器就能實現(xiàn)異維異構(gòu)系統(tǒng)的超混沌同步方法,從誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性來看,這種異維異構(gòu)系統(tǒng)的同步方

3、法是快速有效的。
　　(2)構(gòu)造了四階CNN超混沌系統(tǒng)的線性化多元同步系統(tǒng)。
　　考慮同步誤差系統(tǒng)的線性穩(wěn)定性,將四階細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超混沌驅(qū)動系統(tǒng)適當?shù)牟鸱譃榫€性和非線性兩個部分,在滿足雅可比矩陣的特征值全為負的情況下,獲得了新的動力學系統(tǒng)來作為響應(yīng)系統(tǒng)。而滿足條件的雅可比矩陣具有多值性,所以與同一驅(qū)動系統(tǒng)對應(yīng)的響應(yīng)系統(tǒng)不是唯一的,即得到了四階細胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)超混沌的多元性同步方法。通過分析比較不同雅克比矩陣的特征值與初始值的變化

4、,得出了系統(tǒng)誤差的變化規(guī)律。
　　(3)實現(xiàn)了四階CNN超混沌系統(tǒng)多元同步的安全通信仿真。
　　取同一個四階CNN超混沌系統(tǒng)作為驅(qū)動系統(tǒng),在滿足雅克比矩陣的特征值全為負的情況下,構(gòu)造了四個不同的響應(yīng)系統(tǒng)在接收端與驅(qū)動系統(tǒng)進行同步,并結(jié)合混沌掩蓋與混沌調(diào)制兩種通信方式,將四階CNN超混沌系統(tǒng)的多元同步分別應(yīng)用于信號隱匿、文本置亂、圖像加密與語音信號安全傳輸中進行仿真實現(xiàn),均實現(xiàn)了信號的完整提取。
　　超混沌系統(tǒng)相對于普通