驱动与响应混沌系统的同步策略及在信息传输中的应用验证

本文探讨了一种新颖的混沌系统同步方法及其在信息传输领域的实际应用。作者以混沌保密通信的需求为导向，针对混沌系统的特性，设计了一种特殊的响应系统，该系统能够在滑模控制策略和扩张状态观测器的基础上实现与驱动系统的同步。滑模控制是一种动态控制策略，通过快速调整控制器参数以跟踪系统状态的变化，而扩张状态观测器则用于精确估计驱动系统与响应系统之间的状态差异。 这种方法的关键在于，即使两系统在结构上有所差异，通过物理可行的控制策略，能够弥补这种差异，确保两者的行为一致，从而实现混沌系统的同步。混沌同步是利用混沌系统的非线性和复杂性，使得两个或多个系统在特定条件下保持相似的动态行为，这对于信息加密和安全传输具有重要意义，因为混沌系统的不可预测性可以提供高度的保密性。 文中以Duffing和Chua's电路为例进行仿真验证，这两者都是常见的混沌系统模型，通过模拟实验展示了新同步策略的有效性。Duffing电路以其易产生混沌吸引子而被广泛研究，而Chua's电路则是具有混沌行为的电压-电流系统，它们的同步成功证明了这种方法在实际应用中的可行性。 这项研究不仅为混沌保密通信提供了一个有效的工具，也为混沌系统的理论研究和实际应用开拓了新的思路。通过滑模控制和扩张状态观测器的结合，混沌系统的同步不仅提升了信息传输的安全性，还展示了其在复杂系统控制中的潜力。未来的研究可能会进一步优化同步算法，以适应更广泛的混沌系统和更复杂的信息传输需求。