發(fā)布時(shí)間：2023-02-21 20:16

　　混沌是非線性系統(tǒng)所特有的一種運(yùn)動(dòng)形式�；煦绲拈L期不可預(yù)測性、遍歷性以及對初始條件的極度敏感性,預(yù)示著混沌將在密碼學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用。與混沌系統(tǒng)相比,超混沌系統(tǒng)具有兩個(gè)及以上的正Lyapunov指數(shù),且系統(tǒng)維數(shù)最低是四維,故具有更復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)特性和更廣闊的應(yīng)用前景。因此,設(shè)計(jì)具有復(fù)雜動(dòng)力學(xué)特性的四維超混沌系統(tǒng)是一個(gè)很有意義的研究課題。本文針對四維超混沌系統(tǒng)及其應(yīng)用開展研究,主要工作如下:1.提出了一個(gè)具有多穩(wěn)態(tài)的四維耗散超混沌系統(tǒng),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的模擬電路和數(shù)字電路,并將此系統(tǒng)應(yīng)用于圖像加密。采用Lyapunov指數(shù)、時(shí)域波形圖、Poincaré截面、分岔圖等分析了系統(tǒng)的基本特性。研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)具有豐富的動(dòng)力學(xué)行為:不同初始值下系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)均發(fā)生了較大變化,即存在豐富的多穩(wěn)態(tài);參數(shù)或初始值中任意一個(gè)變化均會(huì)影響吸引子翼的個(gè)數(shù)。設(shè)計(jì)了此系統(tǒng)基于Multisim的模擬電路和基于FPGA的數(shù)字電路,表明了系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。此外,基于譜熵(SE)復(fù)雜度和C₀復(fù)雜度研究了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)復(fù)雜度。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的偽隨機(jī)序列發(fā)生器,其產(chǎn)生的超混沌序列和混沌序列通過了頻數(shù)分布檢驗(yàn)和隨機(jī)性...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超混沌系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 多穩(wěn)態(tài)的研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 混沌相關(guān)理論
    2.1 混沌的一般概念
        2.1.1 混沌的定義
        2.1.2 混沌的刻畫方法
        2.1.3 混沌的分類
    2.2 超混沌與混沌的區(qū)別與聯(lián)系
    2.3 混沌的電路實(shí)現(xiàn)
    2.4 混沌密碼學(xué)
        2.4.1 混沌理論與傳統(tǒng)密碼學(xué)的關(guān)系
        2.4.2 混沌系統(tǒng)的復(fù)雜度
        2.4.3 混沌序列的統(tǒng)計(jì)特性
        2.4.4 一種基于超混沌的圖像加密算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 具有多穩(wěn)態(tài)的新型四維耗散超混沌系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 新型四維耗散超混沌系統(tǒng)及其基本特性分析
        3.2.1 系統(tǒng)模型
        3.2.2 平衡點(diǎn)及其穩(wěn)定性
        3.2.3 時(shí)域波形圖和Poincaré截面圖
        3.2.4 Lyapunov指數(shù)譜
    3.3 多穩(wěn)態(tài)特性及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.3.1 多穩(wěn)態(tài)特性
        3.3.2 多翼拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    3.4 電路設(shè)計(jì)
        3.4.1 基于Multisim的模擬電路設(shè)計(jì)與仿真
        3.4.2 基于FPGA的數(shù)字電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.5 新型四維耗散超混沌系統(tǒng)在數(shù)字圖像加密中的應(yīng)用
        3.5.1 復(fù)雜度分析
        3.5.2 偽隨機(jī)序列發(fā)生器
        3.5.3 序列的統(tǒng)計(jì)特性
        3.5.4 圖像加密應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 具有極端多穩(wěn)態(tài)的新型四維保守超混沌系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 新型四維保守超混沌系統(tǒng)及其基本特性分析
        4.2.1 系統(tǒng)模型
        4.2.2 時(shí)域波形圖和Poincaré截面圖
        4.2.3 Lyapunov指數(shù)譜及維數(shù)
    4.3 極端多穩(wěn)態(tài)特性及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        4.3.1 極端多穩(wěn)態(tài)
        4.3.2 多渦卷拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    4.4 FPGA電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.5 新型四維保守超混沌系統(tǒng)在圖像加密中的應(yīng)用
        4.5.1 復(fù)雜度分析
        4.5.2 偽隨機(jī)序列發(fā)生器
        4.5.3 序列的統(tǒng)計(jì)特性
        4.5.4 圖像加密應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)束語
    5.1 總結(jié)
    5.2 未來的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果



本文編號：3747946