基于蔡氏电路的混沌非线性变换研究.pdf

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1、中文{蠹要中文摘要混沌是非线性动力学系统特有的一种运动形式，具有初值敏感性、长期不可预测性、类噪声等特点，十分适合保密通信，近几年成为人们研究的热点。由于保密通信需要大量的混沌信号，因此迫切需要更多种类、更好特性的用于加密的混沌信号。本文论述了混沌的发展和国内外混沌电路的研究现状，详细介绍了混沌的一些重要应用。论述了混沌系统的基本理论及其特性和识别混沌的信号的方法。在课题研究中创新提出了一种研究混沌初值敏感性方法。利用功率谱法研究了一元多项非线性变换对信号频率的影响，同时根据硬件电路的复杂程度，选取p(x)=k2x2+协3为非线性变换式。利用Lyapu

2、nov指数研究了该非线性变换式系数的最佳范围，针对p(x)=k2x2+k3x3进行了硬件电路设计，并基于蔡氏混沌信号对该电路进行了大量的数值仿真和物理实验，从多角度对变换前后的混沌信号进行了对比实验研究，实验结果验证了非线性变换电路的有效性。该电路可以适用于对任何混沌信号的变换，通过对非线性变换电路系数的改变，可得到不同的混沌波形，可以产生多种性能更好的混沌信号。最后对混沌通信原理进行了介绍，并对原蔡氏混沌信号和经过非线性变换后的混沌信号进行了加密实验和比较研究。结果证实了变换后的混沌信号更适合对信号进行加密隐藏。对混沌进行非线性变换不仅可以产生大量的

3、混沌信号，而且可以改善混沌特性，为保密通信提供更多的混沌信号源。关键词：非线性变换；混沌信号；蔡氏电路；李雅普诺夫指数；功率谱IIIIIIIII[IIlIIIIlY2122390黑龙江大学硕士学位论文AbstractChaosisaspecialkndofmovementinnonlineardynamicsystem,whichhassensitivitytoinitialconditions，long-termunpredictability,similaritytonoiseandothercharacteristics．Itisverysuit

4、ableforsecuritycommunication，andinrecentyears，itbecomesapopulartopicthatisworthresearching．Asthecommunicationsecurityneedsalotofchaoticsignals，nlorespeciesandbettercharacteristicsofthechaoticsignalsforencryptionareinurgentneed．Thispapermainlydiscussesthedevelopmentofthechaosandt

5、hepresentsituationofresearchingthechaoticcircuitfi：omhomeandabroadandintroducessomeimportantapplicationsofchaosindetails．Italsodiscussesthebasictheoryandcharacteristicsofchaossystemandthemethodsofidentifyingchaoticsignals．Themethodsofresearchingchaossensitivitytoinitialcondition

6、sareproposed．Powerspectrummethodisusedtostudytheinfluenceofthenonlineartransformonthesignalfrequency．Atthesametime，accordingtothecomplexityofthehardwarecircuit，p(x)=k2x2+后谚3ischosenasthenonlineartransformformula．Lyaptmovexponentisusedtostudythebestrangeofthenonlineartransformfor

7、mulacoefficient,todesignthehardwarecircuit,aimingatp∽=k乡r2+k3x3，todoalotofnumericalsimulationsandphysicalexperimentsbasedonChua’Schaoticsignalsoftheelectriccircuitsystem，andtocomparethechaoticsignalsbeforeandafterinmanydifferentaspects．Throughthedifferentchangesofnonlineartransf

8、ormcircuitparameters，differentchaoswaveformscan