目錄
前言 i
第1章 緒論 1
1.1 非線性電子學研究進展 1
1.2 光電子學混沌研究進展 3
1.3 超混沌理論研究進展與電光混合調制系統(tǒng) 5
1.3.1 電路超混沌研究 5
1.3.2 光學超混沌研究 6
1.3.3 電光混合系統(tǒng)超混沌研究進展 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 電路與光學混沌的應用狀況 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現象 10
1.5 6 光信號的放大與壓縮 10
1.6 視頻動態(tài)影像編碼與海施加密的研究現狀 10
1.6.1 視頻加密技術的國內外發(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 14
1.7 語音電子信息加密的研究現狀 15
1.7.1 語音電子信息加密的國外進展 15
1.7.2 語音加密國內研究現狀進展 16
1.7.3 語音信息加密具體應用研究 17
1.8 混沌電子學的其他應用 18
1.8.1 電子身份認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 摻餌光纖弱信號混沌檢測系統(tǒng) 19
1.8.4 混沌細胞神經網絡基礎研究 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、參數變化的關系 29
2.3 狀態(tài)方程解的可徽性和靈敏度方程 30
2.4 奇點（平衡點）七極限環(huán)和分岔 31
2.4.1 奇點（平衡點） 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)混沌信號產生與控制 48
3.1 混沌信號產生的條件和特征 48
3.1.1 混沌的特征 48
3.1.2 混沌信號產生的條件 49
3.2 混沌的數值分析方法 50
3.2.1 李指數 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 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)的電路實現 72
3.4.3 新混沌系統(tǒng)的構造 75
第4章 光電子系統(tǒng)的電調諧超混沌研究 77
4.1 半導體激光器電調諧超混沌研究 77
4.1.1 半導體激光器產生混沌的條件 77
4.1.2 半導體激光器混沌與超混沌電調諧系統(tǒng)模型 78
4.1.3 兩運算放大器構成簡單電調制光學超混沌系統(tǒng) 79
4.1.4 多運算放大棒組合電調制注入半導體激光器超混沌系統(tǒng) 84
4.1.5 混沌級聯(lián)方式構成超混沌系統(tǒng) 86
4.1.6 1昆沌自適應電調制系統(tǒng) 86
4.2 半導體激光器電調制系統(tǒng)超混沌控制與同步 91
4.2.1 半導體激光器電調制系統(tǒng)超混施控制 91
4.2.2 半導體激光器電調制系統(tǒng)超混沌闊步 92
4.3 摻餌光纖激光器電調諧系統(tǒng)超混沛研究 94
4.4 摻餌光纖激光器電調諧系統(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)超混沌電路結構與特性研究 99
5.1.1 非線性動力學系統(tǒng)與電路結構 99
5.1.2 非線性系統(tǒng)單元功能電路的參數調整與器件選擇 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)中超混沌電路構造方法與實驗研究 107
5.2.1 根據復數將洛倫茨-哈肯方程和單模激光理論構造超混沌電路 108
5.2.2 根據非線性動力學特性構造超混沌電路 110
5.2.3 非線性動力學電路組合功能模型研究 110
5.2.4 電路系統(tǒng)超混沌調試觀測與數值模擬分析 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 電路參數自調制實現超混沌系統(tǒng)控制 121
5.4.2 外部施加小參數共振擾動實現超混沌系統(tǒng)控制 125
5.5 電路超混沌同步研究 126
5.5.1 驅動響應方法實現超混濁電路系統(tǒng)同步 126
5.5.2 主動被動方法實現超握沌電路系統(tǒng)同步 128
第6章 復含混沌映射的控制與超混沌擴頻序列研究 131
6.1 混沌映射 131
6.1.1 滿映射 131
6.1.2 軌道點的密度分布 132
6.1.3 軌道點的均值 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 134
6.2 混沌映射的復合 136
6.2.1 人字映射 136
6.2.2 Logistic映射 137
6.2.3 混沌劇才的復合 138
6.3 復合起混沌映射的控制 139
6.3.1 復合混沌映射的控制 139
6.3.2 復合超混沌映射的控制 144
6.4 超混沌擴頻序列的產生方案 146
6.5 混沌擴頻序列的性能分析 147
6.5.1 自相關特性 147
6 5 2 互相關特性 149
6.5.3 多址能力與復雜度分析 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)的模塊設計 153
6.6.3 仿真結果分析 155
第7章 超混沌保密通信系統(tǒng)應用研究 156
7.1 擴頻序列混沌保密通信數字電路模塊設計研究 156
7.1.1 擴頻通信技術原理 156
7.1.2 混沌通信硬件可實現算法 157
7.1.3 混沌擴頻序列發(fā)生器的設計 159
7.1.4 擴頻序列混沌保密通信應用研究 166
7.2 軟件無線電通信系統(tǒng)超滋沌語音保密系統(tǒng)應用研究 168
7.2.1 軟件無線電安全保密通信系統(tǒng) 169
7.2.2 勒斯勒爾超混沌語音保密通信系統(tǒng) 171
7.2.3 軟件元線電模式下的語音超混沌保密通信系統(tǒng)仿真 173
7.2.4 勒斯勒爾超棍沌語音保密通信系統(tǒng)的可靠性問題 175
7.2.5 有采軟件無線電超混沌系統(tǒng)通信應用的討論 175
7.3 超混沌同步圖文圖像保密通信與軟件應用研究 176
7.3.1 超混沌信息掩蓋技術應用 176
7.3.2 軟件實現 176
7.3.3 實驗結果與討論 177
7.4 利用超混沌信息掩蓋技術實現信息保密傳輸 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 仿真實驗結果 181
第8章 基于混沌加密的圖像和音頻數字水印算法 183
8.1 圖像數字水印技術及多尺度幾何分析 183
8.1.1 數字水印原理 183
8.1.2 圖像多尺度幾何分析 183
8.2 基于混沌加密NSCT的圖像數字水印處理 187
8.2.1 Logistic映射與混沌序列的產生 187
8.2.2 水印信號置亂算法 189
8.2.3 水印信號加密算法 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 實驗結果和分析 192
8.4 復倒譜理論與水印嵌入方法 195
8.4.1 倒譜與復倒譜 195
8 4 2 水印嵌入方法 197
8.4.3 圖像置亂技術 199
8.4.4 水印嵌入算法 201
8.4.5 水印提取算法 204
8.4.6 仿真實驗 204
8.5 混合域中同時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 仿真實驗 214
第9章 基于混沌加密的網上銀行電子身份認證技術 220
9.1 網上銀行身份認證理論與信息傳輸 220
9.1.1 身份認證與網上銀行身份認證基本原理 220
9.1.2 網絡環(huán)境下信息傳輸所面臨的威脅與對策 221
9.1.3 網上銀行常用的身份認證技術 222
9.2 基于動態(tài)口令的網上銀行身份認證與混沌保密技術 223
9.2.1 網上銀行身份認證技術原理 223
9.2.2 網上銀行身份認證技術實現機制 224
9.2.3 信息安全與混沌保密技術 225
9.3 基于混沌同步加密的網上銀行動態(tài)口令身份認證技術研究 228
9.3.1 Logistic映射的性質研究 228
9.3.2 網上銀行動態(tài)口令混沌同步加密算法的設計原則 232
9.3.3 基于Logistic映射的網上銀行動態(tài)口令身份認祉技術設計232
9.3.4 實驗結果與分析 238
9.4 基于超混沌同步加密的網上銀行動態(tài)口令身份認證技術研究 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上銀行動態(tài)口令身份認證技術設計 232
第10章 摻餌光纖弱信號混沌檢測系統(tǒng) 249
10.1 混沌與信號檢測 249
10.1.1 混沌與弱信號檢測 249
10.1.2 基于混沌振子的弱信號檢測原理 250
10.1.3 達芬振子構成的弱信號檢測系統(tǒng) 252
10.2 光纖弱信號檢測理論與方法 253
10.2.1 互相關檢測法 253
10.2.2 基于小波變換的弱信號檢測法 254
10.2.3 隨機共振弱信號檢測 256
10.2.4 光纖弱信號檢測 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 數值法 259
10.3.3 基于過零周期的混沌周期狀態(tài)閥值判據 263
10.4摻餌光纖弱信號檢測系統(tǒng) 272
10.4.1 光纖傳感器 272
10.4.2 摻餌光纖 273
10.4.3 弱信號檢測部分設計 273
第11章 無線超短波語音數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映射產生混沌序列 299
11.2.3 二值化方法產生混沌偽隨機序列 303
11.2.4 語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 語音信號的仿真和實驗分析 321
11.4.1 數字語音信號的特征分析 321
11.4.2 加密算法與分析 322
11.4.3 語音信號仿真實驗與分析 326
11.4.4 實驗結果討論 328
第12章 視頻編碼與混沌動態(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的視頻壓縮編碼標準 332
12.2.1 H.264編解碼的基本框架和特性 333
12.2.2 H.264整數變換與最化 335
12.2.3 H.264幀內預測編碼 340
12.2.4 4×4亮度預測模式 340
12.2.5 16×16亮度預測模式 341
12.2.6 色度塊的預測模式 342
12.2.7 H.264幀間預測編碼 342
12.3 基于混沌和H.264的視頻加密系統(tǒng)設計 343
12.3.1 國內外H.264常用視頻加密算法驗證 343
12.3.2 視頻加密系統(tǒng)設階基本思想 347
12.3.3 一種改進型分段線性混沌復合映射 347
12.3.4 混沌序列密鑰分配 351
12.3.5 一種基于H.264的安全等級時詞的加密算法 354
12.3 6 試驗結果分析 359
12.3.7 視頻加密系統(tǒng)設計 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 試驗結果分析 368
參考文獻 371