前言
自从1963年气象学家Lorenz发现混沌现象以来,混沌得到了广泛而深入的研究,混沌理论被誉为20世纪继相对论、量子理论后的第三大科学理论革命。特别是1990年美国海军实验室的Pecora和Carroll发现混沌同步后,便掀起了混沌保密通信的研究热潮,经过二十多年的研究和发展,混沌保密通信技术正成为信息技术领域中高新技术新的生长点。一方面,混沌的应用将不断促进人们对混沌本质的深刻认识; 另一方面,混沌应用提出的新问题也将进一步引领混沌研究的深入。虽然混沌保密通信技术离实际应用还有较长的路要走,但混沌在保密通信领域的应用为我们展示了诱人的前景。
全书共分9章。第1章综述了混沌研究的历史,介绍了混沌发展中的重要人物与趣事,评述了混沌同步控制技术和混沌保密通信方法的研究进展; 第2章阐述了非线性系统的混沌特性分析方法; 第3章简略介绍了典型混沌动力学系统模型; 第4章通过实例讨论了混沌系统的同步控制原理与技术; 第5章重点讨论了基于混沌同步的保密通信技术与方案; 第6章讨论了基于混沌序列的数据加密技术; 第7章研究了基于混沌的音视频实时加密通信技术; 第8章研究了分数阶混沌系统的最新研究进展、动力学特征分析与仿真方法; 第9章研究了混沌电路的设计与实现技术。为了方便读者掌握书中的重要知识点,作者在每章的最后列出了为数不多的思考题,为教师安排课后训练提供便利。为了方便读者查找相关文献和将研究成果及时发表,特地将混沌研究领域期刊作为本书的附录A; 此外,为了方便广大读者迅速掌握混沌研究方法,作者把课题组研究积累的有关分析程序进行了整理,作为本书的附录B。
本书是作者在总结从事该领域研究成果的基础上,参阅大量国内外相关文献资料,经过反复修改而写成的。
在作者从事该领域的研究过程中,先后得到了美国威斯康星大学J C Sprott教授,华南理工大学丘水生教授,广东工业大学禹思敏教授,杭州电子科技大学王光义教授,中南大学张泰山教授、盛利元教授和朱从旭教授的指导和启发,作者对以上诸位先生的关怀和指导表示诚挚的谢意!在本书的编写过程中,还得到历届研究生牟俊、周家令、谈国强、任建、尚芳、王霞、包善琴、杨静利、程巍、刘璇、贺少波、王会海、王艳丽、汪艳、左婷和艾星星等同学的大力支持,在此表示衷心感谢!
由于作者水平有限,书中难免有不妥之处,敬望读者不吝赐教。
孙克辉
2015年1月于长沙