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混沌系统是一种具有类随机特性动力学行为的确定性非线性系统,其动力学特性可以用来描述和量化许多复杂现象。混沌信号具有遍历性、非周期性、连续宽带频谱、类似噪声等特性,因此在保密通信领域得到了重视和应用。混沌同步的实现为混沌保密通信提供了理论基础,并已成为当代相关学科的研究热点。 本文以非线性系统理论、控制理论为基础,首先研究了统一混沌系统的自适应同步,然后提出了一种基于自适应状态观测器进行混沌同步的方法,最后将此混沌同步方法应用到保密通信中。研究中既考虑确定性混沌系统,也讨论具有不确定参数的混沌系统。主要研究内容归纳如下: (1)基于传统的控制理论和自适应控制理论,对两个不同的统一混沌系统之间的同步问题做了研究。给出了具有未知参数的统一混沌系统、两个参数确定的统一混沌系统之间以及具有未知参数的两个统一混沌系统之间的同步设计的方法,并通过数值仿真证明方法有效。 (2)基于观测器设计的方法,对一类具有未知参数的混沌系统提出了一种自适应状态观测器混沌同步的方法。该方法在实现混沌同步的同时,给出了未知参数估计。通过对一些典型混沌系统的数值仿真,表明了方法的有效性。 (3)依据自适应状态观测器混沌同步,给出了一种混沌保密通信的方法。对图像信号和语音信号进行了保密通信仿真实验,实验结果令人满意,表明该方法具有很好的实用价值。进而对其改进,将具有参数估计的混沌同步方法应用到保密通信中,在一定程度上抑制了信道噪声的影响。