"本書在介紹了混沌理論與應用研究進展、混沌研究分析方法和典型混沌繫統的基礎上，著重闡述了混沌保密通信繫統所涉及的基本原理、技術與方法，包括混沌同步控制技術，混沌保密通信方案，混沌加密繫統原理與設計等。最後作者還介紹了分數階混沌繫統的近期新研究動態，研究方法和動力學特性分析。本書是作者近幾年從事混沌保密通信研究的一個總結，書中包含作者近10年來所做的研究工作成果。本書可作為研究生的教材或參考書，也可供理工科大學的師生閱讀，也可供自然科學和工程技術領域的研究人員參考。"

●第1章緒論1.1線性、非線性與混沌1.2混沌研究歷程1.3混沌發展中的重要人物與趣事1.4混沌的定義與特征1.5混沌同步方法研究綜述1.5.1現有混沌同步方法及其特點1.5.2其他同步方法與問題1.6混沌在信息安全中的應用研究綜述1.6.1混沌模擬通信1.6.2混沌數字通信1.6.3基於混沌序列的加密通信1.7混沌研究方法與主要研究內容思考題參考文獻第2章非線性繫統的混沌特性分析方法2.1相軌線(相圖)分析法2.2自功率譜分析法2.3Poincaré截面法2.4Lyapunov特征指數法2.4.1Lyapunov指數的定義2.4.2Lyapunov指數譜2.4.3Lyapunov指數的物理意義2.4.4條件Lyapunov指數2.5分數維分析法2.601測試法2.6.101測試算法2.6.2改進的01測試算法2.6.301測試法應用2.7分頻采樣法2.8贗相空間法2.9復雜度測度法2.9.1譜熵復雜度算法2.9.2C0復雜度算法2.9.3排列熵算法2.9.4網絡排列熵算法2.10SALI算法思考題參考文獻第3章典型混沌動力學繫統3.1離散混沌映射繫統3.1.1Logistic映射3.1.2Tent映射3.1.3Hénon映射3.1.4TDERCS映射3.2連續混沌繫統3.2.1Duffing振子3.2.2van der Pol振子3.2.3Lorenz繫統3.2.4Rssler繫統3.2.5蔡氏電路3.2.6Chen繫統3.2.7Lü繫統3.2.8統一混沌繫統3.2.9簡化Lorenz繫統3.2.10新混沌繫統的建議標準3.3超混沌繫統3.3.1Rssler超混沌繫統3.3.2Chen超混沌繫統3.3.3折疊毛巾超混沌映射3.3.42DSIMM超混沌映射思考題參考文獻第4章混沌繫統的同步原理與方法4.1混沌同步定義4.2混沌同步繫統的性能指標4.3反饋同步控制原理與性能4.3.1連續混沌繫統的多變量驅動反饋同步4.3.2離散混沌繫統的線性和非線性反饋同步4.4基於PecoraCarroll同步判據的參數自適應同步4.4.1自適應同步原理4.4.2控制律與控制參數的選擇4.4.3控制常數邊界與範圍的確定4.4.4繫統仿真與結果討論4.5基於Lyapunov穩定性理論的自適應同步4.5.1確定參數的自適應同步4.5.2不確定參數的自適應同步4.6間歇反饋同步4.6.1不同繫統間的間歇同步4.6.2同步仿真與性能分析4.7基於狀態觀測器方法的混沌同步4.7.1狀態觀測器設計原理4.7.2統一混沌繫統的狀態觀測器設計4.7.3仿真與結果討論4.8混沌觀測器同步4.8.1混沌觀測器設計原理4.8.2統一混沌繫統的混沌觀測器設計4.8.3同步仿真與性能分析4.9投影同步4.9.1比例投影同步原理與仿真4.9.2函數投影同步原理與仿真4.9.3自適應函數投影同步與仿真4.10分數階時延Lorenz混沌繫統網絡同步4.10.1分數階時延混沌繫統環狀網絡同步算法4.10.2分數階時延Lorenz混沌繫統網絡同步求解4.10.3分數階時延Lorenz混沌繫統網絡同步仿真4.11混沌同步存在的問題與研究熱點思考題參考文獻第5章基於混沌同步的保密通信技術5.1混沌掩蓋通信5.2混沌鍵控通信5.2.1COOK5.2.2CSK5.2.3DCSK5.2.4FMDCSK5.2.5QCSK5.3混沌調制通信5.4混沌擴頻通信5.4.1混沌直接序列擴頻通信原理5.4.2混沌擴頻碼的產生5.4.3多用戶混沌擴頻繫統仿真模塊設計5.4.4基於Rake接收的多用戶混沌擴頻繫統的設計與仿真5.4.5基於Rake接收的多用戶混沌擴頻繫統的性能分析思考題參考文獻第6章基於混沌序列的信息加密技術6.1混沌密碼學6.1.1傳統密碼體制6.1.2混沌密碼與傳統密碼的關繫6.1.3混沌序列加密原理6.2基於混沌序列的信息加密算法6.2.1混沌加密算法的基本要求6.2.2Logistic混沌繫統及其統計特性6.2.3混沌序列加密模型與算法6.2.4基於混沌序列的數據加密算法實現6.2.5繫統調試與性能分析6.3基於混沌映射的二值水印圖像加密算法6.3.1混沌偽隨機序列發生器的改進6.3.2基於TDERCS混沌映射的二值水印圖像加密算法6.3.3加密算法的性能分析6.4基於混沌映射和小波變換的彩色圖像水印算法6.4.1小波變換算法及其應用6.4.2水印嵌入與提取算法的設計與實現6.4.3數值仿真與性能分析思考題參考文獻第7章混沌圖像加密算法原理與設計7.1混沌圖像加密理論基礎7.1.1混沌圖像加密算法基本原理7.1.2混沌繫統的選擇7.1.3圖像加密算法的性能評估7.2基於循環移位的混沌圖像快速加密算法7.2.1圖像加解密算法設計7.2.2安全性與時間復雜度分析7.2.3彩色圖像拓展算法及其性能分析7.3基於DNA和混沌的圖像加密算法7.3.1DNA運算規則7.3.2DNA加密算法設計7.3.3圖像加解密實驗結果7.4基於位水平的混沌圖像加密算法7.4.1圖像加解密算法設計7.4.2算法的安全性分析7.4.3算法的位水平方面分析7.4.4計算復雜度分析7.5基於混沌和壓縮感知的圖像加密算法7.5.1圖像壓縮與加密算法7.5.2算法壓縮性能分析7.5.3算法安全性分析7.5.4算法實用性分析思考題參考文獻第8章音視頻混沌加密通信技術8.1實時語音加密通信原理8.1.1數字加密通信繫統原理8.1.2實時語音加密通信繫統8.1.3密碼同步技術8.2實時數據流加密算法8.2.13DES加密算法8.2.23DES與混沌映射相結合的加密算法8.2.3網絡同步方法研究8.2.4實時語音加密通信繫統的安全性能分析8.3實時語音加密通信繫統的實現8.3.1實時語音加密通信繫統結構8.3.2實時傳輸協議及其數據結構8.3.3基於自適應通信環境的RTP實現8.3.4繫統調試與性能測試8.4基於混沌序列的MPEG視頻加密算法8.4.1混沌加密繫統的設計原則8.4.2MPEG視頻數據加密原理與步驟8.4.3基於混沌的流密碼設計8.4.4基於混沌的置亂算法設計8.4.5加密實驗與效果分析8.4.6MPEG視頻加密繫統性能分析8.5基於混沌的H.264視頻加密算法8.5.1基於TDERCS的混沌流密碼的構造8.5.2H.264視頻加密方案8.5.3視頻加密性能分析思考題參考文獻第9章分數階混沌繫統的分析與仿真9.1分數階混沌繫統的研究現狀9.2分數階微積分定義及其物理意義9.3分數階混沌繫統的求解方法9.3.1分數階混沌繫統的頻域近似求解方法9.3.2分數階混沌繫統的時域近似求解方法9.4分數階混沌繫統仿真方法9.4.1分數階混沌繫統動態仿真方法9.4.2分數階混沌繫統電路仿真方法9.4.3分數階混沌繫統數值仿真方法9.4.4仿真方法對比與特點分析9.5基於頻域法的分數階統一繫統動力學特性分析9.5.1分數階統一混沌繫統模型9.5.2分數階統一混沌繫統的動態仿真9.5.3參數固定時分數階統一繫統的動力學特性9.5.4參數變化時分數階統一繫統的動力學特性分析9.6基於時域法的分數階非耗散Lorenz繫統的動力學特性9.6.1分數階非耗散Lorenz繫統模型9.6.2分數階非耗散Lorenz繫統的混沌特性9.6.3繫統控制參數R不同時的分岔特性分析9.6.4分數階階數不同時的分岔特性9.6.5方程微分階數不同時的分岔特性思考題參考文獻第10章混沌繫統的仿真與電路實現10.1混沌繫統的動態仿真10.1.1Simulink動態仿真步驟10.1.2仿真結果分析與性能改善10.2混沌繫統的電路仿真10.3混沌模擬電路設計10.3.1混沌模擬電路設計步驟10.3.2混沌電路模塊化設計10.3.3混沌電路的基本器件選型10.4混沌電路的改進型模塊化設計10.4.1基於OA器件的多渦卷Jerk電路設計10.4.2基於CC器件的多渦卷Jerk電路設計10.4.3多渦卷Jerk電路實現10.5混沌繫統的DSP設計與實現10.5.1混沌繫統的DSP實驗平臺10.5.2整數階混沌繫統的DSP實現10.5.3分數階混沌繫統的DSP實現10.5.4離散混沌繫統的DSP實現10.6混沌繫統的FPGA設計與實現10.6.1電路結構的設計與優化10.6.2分數階簡化Lorenz繫統混沌信號發生器的設計10.6.3實驗結果與分析思考題參考文獻附錄A混沌及其應用研究領域的主要學術期刊附錄B混沌特性分析MATLAB源程序

本書在闡述混沌理論與應用研究進展、混沌研究分析方法和典型混沌繫統模型的基礎上,著重研究混沌在信息安全領域的應用,包括混沌同步控制、混沌保密通信、混沌密碼學、混沌圖像和音視頻加密、混沌電路等。作者還總結了分數階混沌繫統的分析方法、仿真技術與**研究進展。本書是作者長期從事混沌理論及其信息安全應用研究的總結,書中包含課題組多年來所做的研究工作成果。本書可作為電子信息、計算機、自動控制等專業本科生、研究生的教材或參考書,也可供理工科大學的師生閱讀,以及自然科學和工程技術領域的研究人員參考。

孫克輝、王會海、賀少波 著