[發明專利]一種有限時間修正函數投影同步及參數調制的控制方法

有效

• 申請號: 202110282681.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113541917B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 張宏立;張云;王聰;馬萍
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 新疆知產力專利代理事務所(特殊普通合伙) 65113
• 代理人: 馬金紅

本發明公開了一種有限時間修正函數投影同步及參數調制的控制方法，涉及混沌保密通信技術領域。本發明采用有限時間控制和修正函數投影同步控制相結合的策略，包括以下步驟：以分數階激光Maxwell?Bloch混沌系統作為驅動系統，并結合時序圖、空間相圖、分岔圖等對該系統進行非線性動力學行為分析；驅動系統和響應系統的同步控制器設計；對有限時間修正函數投影同步控制器的性能及穩定性進行分析；通過數值仿真驗證本發明的控制方法的正確性，能在短時間內實現兩系統的同步，并且具有較強的魯棒性，更適于應用在實際保密通信當中。

技術領域

本發明屬于混沌保密通信技術領域，特別是涉及一種有限時間修正函數投影同步及參數調制的控制方法。

背景技術

自混沌同步實現以來，由于混沌信號具有非周期性、連續帶寬頻譜、類噪聲、初值敏感性以及異常復雜的運動軌跡和不可預測性，使得混沌信號十分適合用作保密通信的載體。混沌同步現象的發現為混沌在通信鄰域中的應用研究奠定了基礎，混沌同步應用于混沌保密通信主要包括三個技術：一是構造混沌系統；二是設計合適的混沌同步控制器；三是傳輸信號的加密解密。只要處理好這些，就能實現信號的保密傳輸。

在控制方法上，一種新型同步控制方法修正函數投影同步控制被發現，它是指驅動系統和響應系統之間按照任意給定的比例函數矩陣關系進行同步，選取不同比例函數可以增加同步后混沌系統吸引子的結構復雜程度，即可加強保密通信中所傳遞信息的安全性，但若考慮外界干擾則影響兩系統的同步速度，為克服系統同步響應速度較慢的不足，因此提出了基于有限時間的修正函數投影同步控制方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有限時間修正函數投影同步及參數調制的控制方法，解決現有的系統同步響應速度較慢的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種有限時間修正函數投影同步及參數調制的控制方法，包括以下步驟：

步驟1：選擇分數階激光Maxwell-Bloch混沌系統為模型，對其進行非線性動力學行為分析，確定系統不同狀態時參數對應區間；

步驟2：確定原始信息信號s(t)，使用參數調制技術，將原始信息信號調制到分數階激光Maxwell-Bloch混沌系統中的未知參數η₂中，選取變換函數，使調制之后的參數傳輸信號，得到新的系統，將此系統作驅動系統并計算該驅動系統的狀態信息量x₁、y₁、z₁；

步驟3：在接收端，構建具有未知參數估計值的分數階激光Maxwell-Bloch混沌系統作為響應系統，并計算響應系統的狀態信息量x₂、y₂、z₂；

步驟4：基于有限時間修正函數投影同步及參數調制控制設計理念，定義要同步的兩個系統的誤差信號為e₁、e₂、e₃、e_λ，并計算由驅動系統和響應系統得到同步系統的誤差動態方程；

步驟5：設計基于有限時間修正函數投影同步和參數調制的同步控制器u₁(t)、u₂(t)、u₃(t)，及對驅動系統中未知參數估計的自適應律

步驟6：驅動系統和響應系統實現有限時間修正函數投影及參數調制同步，并且辨識出驅動系統中的未知參數，在接收端通過對變換函數h(s(t))進行反函數變換，即可將原始信號解調出來，完成加密信號的傳輸。

優選地，所述步驟1中的分數階激光Maxwell-Bloch混沌系統具體為：