一类复杂动力学网络上的相继投影同步研究

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投影同步是一种重要的网络同步方式。在实际生活中投影同步现象非常普遍,如飞机编队的同步飞行、火箭的精准定位、保密通信等,因此,投影同步问题的研究具有重要的理论意义和现实意义。然而,已有的对复杂网络上的投影同步研究还存在诸多不完善的地方,具体有如下三个问题值得进一步探索。首先,已有投影同步的研究中尺度因子是一致的,对于实现网络投影同步来说条件过于苛刻。其次,为了实现给定尺度因子下的投影同步,往往需要追加很强的非线性控制器,并且需要控制网络的大部分节点,甚至所有节点。从实际应用的角度来看,控制代价过大。最后,已有的利用投影同步设计的各种通信保密方案,通信处理系统只适用于一对一发送信息。若想要发送者同时向多个接收者发送信息,则现有的保密通信系统是行不通的。为了解决上述问题,本文提出了相继投影同步的概念,并做了如下工作:(1)为了实现具有非一致尺度因子的相继投影同步方式,本文构建了一类含分布式耦合的驱动响应网络模型。(2)为了促使该网络实现相继投影同步,分别设计线性反馈控制器、自适应控制器及脉冲控制器,将相继投影同步控制到所期望的状态。利用Lyapunov函数方法,获得了相继投影同步的全局稳定性条件。结果表明,当耦合强度足够大时,则仅控制响应网络中的任意一个节点,就可以实现该网络上的相继投影同步。否则,需要控制多个节点。(3)运用相继投影同步理论,设计了适用于一对多实时发送密文信息的通信系统。(4)借助Matlab软件进行数值模拟,验证了相继投影同步理论的准确性和保密通信系统的可靠性。本文的研究成果可为网络上的混沌保密通信提供理论基础,丰富了网络动力学同步问题的研究内容。
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