文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
基于IEEE-754标准和FPGA技术的混沌信号产生及其在通信中的
应用
姓名:周武杰
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:禹思敏
20090531
摘要多涡卷混沌吸引子是近年来混沌研究领域的一个热点课题,在信息科学、保要是报道用分立元件设计模拟电路来产生模拟混沌信号,而有关用现代数字器件多涡卷混沌吸引子的主要特点是具有复杂的混沌动力学行为和多个螺旋密钥参数,可在保密通信中获得应用。数字器件具有逻辑密度高、通用性强、随机可编程、开发时间短、可反复修改等特点。针对多涡卷混沌系统和数字器件的这卷的构造方法和基于现场可编程门阵列技术设计与实现了混沌信号产生器及其在全文主要研究内容包括:找出函数中平衡点和转折点的值,并对系统的基本动力学特性进行了研究。电路实验结果与计算机模拟结果完全吻合,由此证实了该方法的可行性。超混沌信号产生器设计与硬件实现的一种新方法。用硬件描述语言构建出浮点数等五个基本模块,并以此为基础,在平台上产生包括网格状多涡卷平衡点和转折点的值,并对系统的基本动力学特性进行了研究,包括理论分析和计算机模拟仿真。用模块化的方法设计了现场可编程门阵列硬件实验证明了该系统的混沌特性。.密通信和其它工程领域有较好的应用前景。在目前国内外的许多相关文献中,主来研究和实现混沌系统及在通信中的应用报道却很少。些特点,在对国内外相关资料的收集、整理、分析和综合之后,对网格多涡保密通信中的应用进行了研究。诓淌系缏返幕∩希枚耘夹裕岢隽艘恢盅芯勘湫尾淌隙辔芯砘煦吸引子的新方法。用三角波函数序列和阶跃函数序列构造网格多涡卷混沌系统,岢隽嘶贗标准的现场可编程门阵列技术通用混沌与的乘法运算、加法运算、符号函数运算、正负绝对值运算、初始值与迭代值选择系统在内的多种不同类型的混沌与超混沌信号。萌遣ê蛄泻徒自竞蛄泄乖焱穸辔芯砘煦缦低常页龊电路,给出了相关的实验结果。计算机仿真和硬件实验结果相吻合,由此岢隽嘶贗标准和现场可编程门阵列技术的混沌数字通信系统
的设计与硬件实现的一种新方法,实现了混沌加密体制与传统密码体制的相结合。设计驱动响应式同步保密通信系统,构建一个包含信号在内的闭环回路,对有用的信息进行加密,实现发送端与接收端的离散混沌系统的同步,之后在接收端解调出原信号。以网格状蔡混沌系统为例,对上述的保密通信系统进行硬件实验,给出了技术开发过程、算法流程图以及硬件设计与实现结果。关键词:混沌;网格状混沌吸引子;.曜迹篎皇滞ㄐ畔低广东工业大学硕士学位论文Ⅱ
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鹞器即∥月尹日独创性声明导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他用途使用过的成果。与我一起工作的同志对本研究所做的任何贡献本学位论文成果是本人在广东工业大学读书期间在导师的指导下取得的,论申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任,特此声明。秉承学校严谨的学风与优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在均已在论文中作了明确的说明,并表示了谢意。文成果归广东工业大学所有。论文作者签字:指导教师签字:广东工业大学硕士学位论文
第一章绪论引言本研究课题的背景及意义现了第一个混沌系统以来【·】,它对大气对流、激光装置、磁流发电机及几个相关对流问题的共同简化模型,成为后人研究混沌理论的出发点和基石,具有一个里个问题就是关于系统的研究【俊T贚低撤⑾种蟮嗄昀铮系统族这一领域内做出过奠基性的贡献,并建立了较为完善的理论框架和体系,性的一种,其典型的电路结构已成为了理论和实验研究混沌的一个范例钔。混沌它在生物工程、力学工程、电子工程、化学工程、信息工程、计算机工程、应用数学和物理实验等领域都存在着广泛的应用前景【R虼耍⑾只蛏杓埔恍┓需要的混沌系统煦是十分重要的。这些典型混沌系统都是目前国际上研现了混沌同步,并立即提出了从实验上利用混沌同步进行秘密通讯及信息处理的自从年盎煦缰浮薄被竦谜摺⒚拦蒲г涸菏发程碑意义。年,甋提出了二十一世纪的个著名的数学问题,其中第人们对其进行了深入的研究,其中包括对吸引子存在性的数学证明和电路实验刚。值得一提的是,我国有一批学者,如陈关荣、吕金虎、周天寿等在对系统族的产生机理。⑾赴窬绶⒚髡摺窠闭摺⑴分蘅蒲г涸菏发明了电路,第一次在混沌理论和非线性电路之间建立了联系。众所周知,蔡氏电路是目前众多混沌电路中最具代表与非线性电路的结合具有明确的工程应用背景。混沌在许多工作领域中获得了巨大而深远的