Обработка и передача информации с использованием дискретных хаотических систем

• Автор: Старков, Сергей Олегович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 354 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ДИНАМИЧЕСКИЙ ХАОС И ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ПРОЦЕССЫ.

1.1. Некоторые положения классической теории информации

1.2. Производство информации в системах с хаосом

1.3. Символическая динамика и передача информации

1.3.1. Элементы символической динамики

1.3.2. Переходот систем с непрерывным состоянием

к системам с дискретным временем

1.33. Применение символических последовательностей
для передачи информации
1.4. Кодирование информации с использованием
специальных траекторий
1.4.1. Структура неустойчивых периодических
орбит хаотических аттракторов
1.4.2. Процедура поиска неустойчивых орбит
1.4.3. Анализ структуры неустойчивых периодических орбит
1.4.4. Неустойчивые периодические скелетные орбиты-циклы-коды для передачи информации
1.5. Запись информации на неустойчивые
предельные циклы кусочно-линейных отображений
1.6. Ограничения, связанные с использованием цифровых методов передачи информации на основе динамического хаоса
1.7. Выводы

Глава 2. ХАОТИЧЕСКАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ
ДИСКРЕТНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ
2.1. Введение
2.2 Синхронизация двух отображений при однонаправленной связи.
2.3 Синхронизация в ансамблях связанных отображений.
2.4. Условия устойчивости и реализуемость режима синхронизации в некоторых структурах связанных отображений.
2.4.1. Синхронизация двух отображений при несимметричной взаимной связи между ними.
2.4.2. Синхронизация трех отображений при "круговой" связи.
2.4.3. Синхронизация ансамблей отображений при симметричной и блочно-симметричной связи.
2.4.4. Синхронизация неустойчивых циклов хаотических отображений.
2.5. Использование синхронизации отображений в задачах обработки и передачи информации.
2.5.1. Синхронизация отображений с записанной информацией внешним информационным сигналом.
2.5.2. Схемы передачи информации с хаотической несущей, основанные на синхронизации двух и большего числа отображений.
2.6. Выводы.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ПЕРЕДАЧЕ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРОВ
ЗЛ. Базовые принципы использования хаотических
сигналов в коммуникационных схемах.
3.2 Выбор элементной базы.
3.3 Генерация хаотических колебаний с использованием цифровых сигнальных процессоров
3.3.1. Цифровое моделирование дискретных
динамических систем
3.3.2. Цифровое моделирование динамики
непрерывных хаотических систем на примере генератора Чуа
3.4. Эксперименты по передаче речевых сообщений
с использованием цифровых сигнальных процессоров
3.4.1. Схема передачи информации
3.4.2. Эксперименты по передаче аналоговых сигналов
3.4.3. Передача сообщений по физическому каналу
3.4.4. Передача информации с использованием динамических систем с непрерывным временем
3.5. Схема передачи с повышенными скоростями
3.5.1. Схема передачи информации
3.5.2. Численное моделирование
3.5.3. Формирование последовательности
хаотических отсчетов
3.6. Выводы

мощность P+N и в том же смысле должны почти все лежать на поверхности среди радиуса у27Ж(Р + Л') (рис. 1.4). Сколько имеется при таких условных различимых сигналов? Ясно, что не более чем объем сферы радиуса 2Ш (Р + Ы), деленный на объем сферы радиуса л/2ТШ , так как
пересечение сфер помехи означало бы смешение сообщений на приемном конце. Объем п- мерной сферы радиуса г равен

г(- + 1)
(1.20)
Таким образом,

/ 2 Ш
' Р + Ы

Т 2 N
(1.21)
(1.22)
Получается, что наилучший результат достигается, если выбрать М функций сигнала наудачу из числа всех точек внутри сферы радиуса Ы2ШР . Физически это соответствует тому случаю, когда в качестве функций сигнала берутся М различных выборок ограниченного по полосе белого шума.
Комментарий 4. Расчеты показывают (см. например, [75,80]), что системы сигналов, представляющие собой совокупности фрагментов хаотических последовательностей, со случайными начальными условиями на аттракторе, близки по своим характеристикам к оптимальной системе сигналов, состоящей из выборок белого шума.