目錄
前言 i
第1章 緒論 1
1.1 非線性電子學(xué)研究進(jìn)展 1
1.2 光電子學(xué)混沌研究進(jìn)展 3
1.3 超混沌理論研究進(jìn)展與電光混合調(diào)制系統(tǒng) 5
1.3.1 電路超混沌研究 5
1.3.2 光學(xué)超混沌研究 6
1.3.3 電光混合系統(tǒng)超混沌研究進(jìn)展 7
1.4 混沌及超混沌的控制與同步方法 7
1.4.1 混沌控制 7
1.4.2 混沌同步 8
1.4.3 超混沌控制 8
1.4.4 超混沌同步 9
1.5 電路與光學(xué)混沌的應(yīng)用狀況 9
1.5.1 通信與信息安全中的混沌保密系統(tǒng) 9
1.5.2 光電混沌娛樂系統(tǒng) 10
1.5.3 改善和提高激光器的性能 10
1.5.4 自由空間激光混沌信息傳輸與測(cè)試 10
1.5.5 利用非線性電子器件單元研究新的混沌電子學(xué)現(xiàn)象 10
1.5 6 光信號(hào)的放大與壓縮 10
1.6 視頻動(dòng)態(tài)影像編碼與海施加密的研究現(xiàn)狀 10
1.6.1 視頻加密技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展過秤 11
1.6.2 基于H.264的視頻加密算法概述 13
1.6.3 視頻加密研究的發(fā)展趨勢(shì) 14
1.7 語(yǔ)音電子信息加密的研究現(xiàn)狀 15
1.7.1 語(yǔ)音電子信息加密的國(guó)外進(jìn)展 15
1.7.2 語(yǔ)音加密國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀進(jìn)展 16
1.7.3 語(yǔ)音信息加密具體應(yīng)用研究 17
1.8 混沌電子學(xué)的其他應(yīng)用 18
1.8.1 電子身份認(rèn)證與超混沌序列安全 18
1.8.2 圖像信息的混沌電子信息處理 19
1.8.3 摻餌光纖弱信號(hào)混沌檢測(cè)系統(tǒng) 19
1.8.4 混沌細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)研究 20
1.8.5 基于混沌理論的視頻加密系統(tǒng)研究 20
第2章 非線性系統(tǒng)與混沌基本理論 21
2.1 非線性系統(tǒng)方程及其解的穩(wěn)定性 21
2.1.1 非線性系統(tǒng)和范德波爾方幫 21
2.1.2 微分方程的解及其穩(wěn)定性 24
2.2 微分方程連續(xù)性與初始條件、參數(shù)變化的關(guān)系 29
2.3 狀態(tài)方程解的可徽性和靈敏度方程 30
2.4 奇點(diǎn)（平衡點(diǎn)）七極限環(huán)和分岔 31
2.4.1 奇點(diǎn)（平衡點(diǎn)） 32
2.4.2 極限環(huán) 36
2.4.3 分岔 38
2.5 吸引子和奇怪吸引子 43
2.5.1 吸引子 43
2.5.2 奇怪吸引子 43
2.6 混沌及其研究方法 44
2.6.1 從倍周期到混沌的過程 44
2.6.2 混沌的常規(guī)研究方法 45
第3章 三階電路系統(tǒng)混沌信號(hào)產(chǎn)生與控制 48
3.1 混沌信號(hào)產(chǎn)生的條件和特征 48
3.1.1 混沌的特征 48
3.1.2 混沌信號(hào)產(chǎn)生的條件 49
3.2 混沌的數(shù)值分析方法 50
3.2.1 李指數(shù) 50
3.2.2 功率譜 54
3.3 非線性系統(tǒng)的混沌控制 58
3.3.1 混沌控制的目標(biāo) 58
3.3.2 混沌控制的方法 58
3.3.3 三階非線性自治系統(tǒng)及控制 61
3.4 典型混沌電路與系統(tǒng)分析 66
3.4.1 洛倫茨混沌系統(tǒng) 66
3.4.2 洛倫茨混沌系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn) 72
3.4.3 新混沌系統(tǒng)的構(gòu)造 75
第4章 光電子系統(tǒng)的電調(diào)諧超混沌研究 77
4.1 半導(dǎo)體激光器電調(diào)諧超混沌研究 77
4.1.1 半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生混沌的條件 77
4.1.2 半導(dǎo)體激光器混沌與超混沌電調(diào)諧系統(tǒng)模型 78
4.1.3 兩運(yùn)算放大器構(gòu)成簡(jiǎn)單電調(diào)制光學(xué)超混沌系統(tǒng) 79
4.1.4 多運(yùn)算放大棒組合電調(diào)制注入半導(dǎo)體激光器超混沌系統(tǒng) 84
4.1.5 混沌級(jí)聯(lián)方式構(gòu)成超混沌系統(tǒng) 86
4.1.6 1昆沌自適應(yīng)電調(diào)制系統(tǒng) 86
4.2 半導(dǎo)體激光器電調(diào)制系統(tǒng)超混沌控制與同步 91
4.2.1 半導(dǎo)體激光器電調(diào)制系統(tǒng)超混施控制 91
4.2.2 半導(dǎo)體激光器電調(diào)制系統(tǒng)超混沌闊步 92
4.3 摻餌光纖激光器電調(diào)諧系統(tǒng)超混沛研究 94
4.4 摻餌光纖激光器電調(diào)諧系統(tǒng)超混沌控制 97
第5章 電路混沌特性與超混沌理論研究 99
5.1 非線性系統(tǒng)超混沌電路結(jié)構(gòu)與特性研究 99
5.1.1 非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)與電路結(jié)構(gòu) 99
5.1.2 非線性系統(tǒng)單元功能電路的參數(shù)調(diào)整與器件選擇 101
5.1.3 利用非線性系統(tǒng)單元功能電路構(gòu)造三階混沌電路的勒斯勒爾自治系統(tǒng) 103
5.2 電光混合系統(tǒng)中超混沌電路構(gòu)造方法與實(shí)驗(yàn)研究 107
5.2.1 根據(jù)復(fù)數(shù)將洛倫茨-哈肯方程和單模激光理論構(gòu)造超混沌電路 108
5.2.2 根據(jù)非線性動(dòng)力學(xué)特性構(gòu)造超混沌電路 110
5.2.3 非線性動(dòng)力學(xué)電路組合功能模型研究 110
5.2.4 電路系統(tǒng)超混沌調(diào)試觀測(cè)與數(shù)值模擬分析 113
5.3 利用分段線性電路和系統(tǒng)單元功能電路構(gòu)建超混沌系統(tǒng) 119
5.4 電路超混沌控制研究 121
5.4.1 電路參數(shù)自調(diào)制實(shí)現(xiàn)超混沌系統(tǒng)控制 121
5.4.2 外部施加小參數(shù)共振擾動(dòng)實(shí)現(xiàn)超混沌系統(tǒng)控制 125
5.5 電路超混沌同步研究 126
5.5.1 驅(qū)動(dòng)響應(yīng)方法實(shí)現(xiàn)超混濁電路系統(tǒng)同步 126
5.5.2 主動(dòng)被動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)超握沌電路系統(tǒng)同步 128
第6章 復(fù)含混沌映射的控制與超混沌擴(kuò)頻序列研究 131
6.1 混沌映射 131
6.1.1 滿映射 131
6.1.2 軌道點(diǎn)的密度分布 132
6.1.3 軌道點(diǎn)的均值 133
6.1.4 混沌吸引子的激變 133
6 1 5 離散系統(tǒng)的李指數(shù) 134
6.2 混沌映射的復(fù)合 136
6.2.1 人字映射 136
6.2.2 Logistic映射 137
6.2.3 混沌劇才的復(fù)合 138
6.3 復(fù)合起混沌映射的控制 139
6.3.1 復(fù)合混沌映射的控制 139
6.3.2 復(fù)合超混沌映射的控制 144
6.4 超混沌擴(kuò)頻序列的產(chǎn)生方案 146
6.5 混沌擴(kuò)頻序列的性能分析 147
6.5.1 自相關(guān)特性 147
6 5 2 互相關(guān)特性 149
6.5.3 多址能力與復(fù)雜度分析 151
6.6 混沌序列下的跳頻通信仿真 151
6.6.1 切比雪夫混沌映射 151
6.6.2 跳頻通信系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì) 153
6.6.3 仿真結(jié)果分析 155
第7章 超混沌保密通信系統(tǒng)應(yīng)用研究 156
7.1 擴(kuò)頻序列混沌保密通信數(shù)字電路模塊設(shè)計(jì)研究 156
7.1.1 擴(kuò)頻通信技術(shù)原理 156
7.1.2 混沌通信硬件可實(shí)現(xiàn)算法 157
7.1.3 混沌擴(kuò)頻序列發(fā)生器的設(shè)計(jì) 159
7.1.4 擴(kuò)頻序列混沌保密通信應(yīng)用研究 166
7.2 軟件無(wú)線電通信系統(tǒng)超滋沌語(yǔ)音保密系統(tǒng)應(yīng)用研究 168
7.2.1 軟件無(wú)線電安全保密通信系統(tǒng) 169
7.2.2 勒斯勒爾超混沌語(yǔ)音保密通信系統(tǒng) 171
7.2.3 軟件元線電模式下的語(yǔ)音超混沌保密通信系統(tǒng)仿真 173
7.2.4 勒斯勒爾超棍沌語(yǔ)音保密通信系統(tǒng)的可靠性問題 175
7.2.5 有采軟件無(wú)線電超混沌系統(tǒng)通信應(yīng)用的討論 175
7.3 超混沌同步圖文圖像保密通信與軟件應(yīng)用研究 176
7.3.1 超混沌信息掩蓋技術(shù)應(yīng)用 176
7.3.2 軟件實(shí)現(xiàn) 176
7.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 177
7.4 利用超混沌信息掩蓋技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息保密傳輸 178
7.4.1 混沌掩蓋算法原理 178
7.4.2 超混沌掩蓋-混沌加密方法 179
7.4.3 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果 181
第8章 基于混沌加密的圖像和音頻數(shù)字水印算法 183
8.1 圖像數(shù)字水印技術(shù)及多尺度幾何分析 183
8.1.1 數(shù)字水印原理 183
8.1.2 圖像多尺度幾何分析 183
8.2 基于混沌加密NSCT的圖像數(shù)字水印處理 187
8.2.1 Logistic映射與混沌序列的產(chǎn)生 187
8.2.2 水印信號(hào)置亂算法 189
8.2.3 水印信號(hào)加密算法 190
8.3 輪廓波變換和非下采樣輪廓波變換 190
8.3.1 輪廓波變換 190
8.3.2 非下采樣輪廓波變換 191
8.3.3 水印嵌入和提取算法 191
8.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析 192
8.4 復(fù)倒譜理論與水印嵌入方法 195
8.4.1 倒譜與復(fù)倒譜 195
8 4 2 水印嵌入方法 197
8.4.3 圖像置亂技術(shù) 199
8.4.4 水印嵌入算法 201
8.4.5 水印提取算法 204
8.4.6 仿真實(shí)驗(yàn) 204
8.5 混合域中同時(shí)嵌入魯棒水印和脆弱水印的算法研究 211
8.5.1 圖像混沌加密 211
8.5.2 水印嵌入算法 211
8.5.3 水印提取算法 213
8.5.4 仿真實(shí)驗(yàn) 214
第9章 基于混沌加密的網(wǎng)上銀行電子身份認(rèn)證技術(shù) 220
9.1 網(wǎng)上銀行身份認(rèn)證理論與信息傳輸 220
9.1.1 身份認(rèn)證與網(wǎng)上銀行身份認(rèn)證基本原理 220
9.1.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息傳輸所面臨的威脅與對(duì)策 221
9.1.3 網(wǎng)上銀行常用的身份認(rèn)證技術(shù) 222
9.2 基于動(dòng)態(tài)口令的網(wǎng)上銀行身份認(rèn)證與混沌保密技術(shù) 223
9.2.1 網(wǎng)上銀行身份認(rèn)證技術(shù)原理 223
9.2.2 網(wǎng)上銀行身份認(rèn)證技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制 224
9.2.3 信息安全與混沌保密技術(shù) 225
9.3 基于混沌同步加密的網(wǎng)上銀行動(dòng)態(tài)口令身份認(rèn)證技術(shù)研究 228
9.3.1 Logistic映射的性質(zhì)研究 228
9.3.2 網(wǎng)上銀行動(dòng)態(tài)口令混沌同步加密算法的設(shè)計(jì)原則 232
9.3.3 基于Logistic映射的網(wǎng)上銀行動(dòng)態(tài)口令身份認(rèn)祉技術(shù)設(shè)計(jì)232
9.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 238
9.4 基于超混沌同步加密的網(wǎng)上銀行動(dòng)態(tài)口令身份認(rèn)證技術(shù)研究 240
9.4.1 超混沌加密系統(tǒng)研究 240
9 4.2 典型的超混沌系統(tǒng)模型 241
9.4.3 二維超混沌系統(tǒng)研究 243
9.4.4 基于超混沌同步加密的網(wǎng)上銀行動(dòng)態(tài)口令身份認(rèn)證技術(shù)設(shè)計(jì) 232
第10章 摻餌光纖弱信號(hào)混沌檢測(cè)系統(tǒng) 249
10.1 混沌與信號(hào)檢測(cè) 249
10.1.1 混沌與弱信號(hào)檢測(cè) 249
10.1.2 基于混沌振子的弱信號(hào)檢測(cè)原理 250
10.1.3 達(dá)芬振子構(gòu)成的弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 252
10.2 光纖弱信號(hào)檢測(cè)理論與方法 253
10.2.1 互相關(guān)檢測(cè)法 253
10.2.2 基于小波變換的弱信號(hào)檢測(cè)法 254
10.2.3 隨機(jī)共振弱信號(hào)檢測(cè) 256
10.2.4 光纖弱信號(hào)檢測(cè) 257
10.3 混沌狀態(tài)判別方法研究 258
10.3.1 基于相閣的直觀法 258
10.3.2 數(shù)值法 259
10.3.3 基于過零周期的混沌周期狀態(tài)閥值判據(jù) 263
10.4摻餌光纖弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 272
10.4.1 光纖傳感器 272
10.4.2 摻餌光纖 273
10.4.3 弱信號(hào)檢測(cè)部分設(shè)計(jì) 273
第11章 無(wú)線超短波語(yǔ)音數(shù)字化集群混沌加密系統(tǒng) 288
11.1 集群加密系統(tǒng)理論 288
11.1.1 集群通信系統(tǒng)討論 288
11.1.2 集群通信特點(diǎn)分析 289
11.1.3 加密算法分析 290
11.2 集群系統(tǒng)混沌密碼疊加方法研究 297
11.2.1 混沌加密系統(tǒng)分析 297
11.2.2 利用Logistic映射產(chǎn)生混沌序列 299
11.2.3 二值化方法產(chǎn)生混沌偽隨機(jī)序列 303
11.2.4 語(yǔ)音混沌密碼疊加方法研究 308
11.3 超短波條件下集群系統(tǒng)研究 315
11.3.1 超短波通信 315
11.3 2 基于超短波集群通信系統(tǒng)研究 318
11.4 語(yǔ)音信號(hào)的仿真和實(shí)驗(yàn)分析 321
11.4.1 數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)的特征分析 321
11.4.2 加密算法與分析 322
11.4.3 語(yǔ)音信號(hào)仿真實(shí)驗(yàn)與分析 326
11.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論 328
第12章 視頻編碼與混沌動(dòng)態(tài)影像加密 330
12.1 視頻加密算法與性能分析 330
12.1.1 完全加密算法 330
12.1.2 空域選擇加密算法 330
12.1.3 變換域選擇加密算法 331
12.1.4 且將編碼和加密結(jié)合算法 331
12.1.5 視顏如密算法性能分析 331
12.2 H.264的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn) 332
12.2.1 H.264編解碼的基本框架和特性 333
12.2.2 H.264整數(shù)變換與最化 335
12.2.3 H.264幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼 340
12.2.4 4×4亮度預(yù)測(cè)模式 340
12.2.5 16×16亮度預(yù)測(cè)模式 341
12.2.6 色度塊的預(yù)測(cè)模式 342
12.2.7 H.264幀間預(yù)測(cè)編碼 342
12.3 基于混沌和H.264的視頻加密系統(tǒng)設(shè)計(jì) 343
12.3.1 國(guó)內(nèi)外H.264常用視頻加密算法驗(yàn)證 343
12.3.2 視頻加密系統(tǒng)設(shè)階基本思想 347
12.3.3 一種改進(jìn)型分段線性混沌復(fù)合映射 347
12.3.4 混沌序列密鑰分配 351
12.3.5 一種基于H.264的安全等級(jí)時(shí)詞的加密算法 354
12.3 6 試驗(yàn)結(jié)果分析 359
12.3.7 視頻加密系統(tǒng)設(shè)計(jì) 361
12.4 基于混沌和提升小波的視頻加密研究 364
12.4.1 基于混沌和提升小波的視頻加密流程 365
12 4 2 提升小波變換過程 366
12.4.3 基于混油和提升小波的視頻加密算法 367
12.4.4 試驗(yàn)結(jié)果分析 368
參考文獻(xiàn) 371