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第1章 绪论 1

1.1非线性电子学研究进展 1

1.2光电子学混沌研究进展 3

1.3超混沌理论研究进展与电光混合调制系统 5

1.3.1电路超混沌研究 5

1.3.2光学超混沌研究 6

1.3.3电光混合系统超混沌研究进展 7

1.4混沌及超混沌的控制与同步方法 7

1.4.1混沌控制 7

1.4.2混沌同步 8

1.4.3超混沌控制 8

1.4.4超混沌同步 9

1.5电路与光学混沌的应用状况 9

1.5.1通信与信息安全中的混沌保密系统 9

1.5.2光电混沌娱乐系统 10

1.5.3改善和提高激光器的性能 10

1.5.4自由空间激光混沌信息传输与测试 10

1.5.5利用非线性电子器件单元研究新的混沌电子学现象 10

1.5.6光信号的放大与压缩 10

1.6视频动态影像编码与混沌加密的研究现状 10

1.6.1视频加密技术的国内外发展过程 11

1.6.2基于H.264的视频加密算法概述 13

1.6.3视频加密研究的发展趋势 14

1.7语音电子信息加密的研究现状 15

1.7.1语音电子信息加密的国外进展 15

1.7.2语音加密国内研究现状进展 16

1.7.3语音信息加密具体应用研究 17

1.8混沌电子学的其他应用 18

1.8.1电子身份认证与超混沌序列安全 18

1.8.2图像信息的混沌电子信息处理 19

1.8.3掺铒光纤弱信号混沌检测系统 19

1.8.4混沌细胞神经网络基础研究 20

1.8.5基于混沌理论的视频加密系统研究 20

第2章 非线性系统与混沌基本理论 21

2.1非线性系统方程及其解的稳定性 21

2.1.1非线性系统和范德波尔方程 21

2.1.2微分方程的解及其稳定性 24

2.2微分方程连续性与初始条件、参数变化的关系 29

2.3状态方程解的可微性和灵敏度方程 30

2.4奇点（平衡点）、极限环和分岔 31

2.4.1奇点（平衡点） 32

2.4.2极限环 36

2.4.3分岔 38

2.5吸引子和奇怪吸引子 43

2.5.1吸引子 43

2.5.2奇怪吸引子 43

2.6混沌及其研究方法 44

2.6.1从倍周期到混沌的过程 44

2.6.2混沌的常规研究方法 45

第3章 三阶电路系统混沌信号产生与控制 48

3.1混沌信号产生的条件和特征 48

3.1.1混沌的特征 48

3.1.2混沌信号产生的条件 49

3.2混沌的数值分析方法 50

3.2.1李指数 50

3.2.2功率谱 54

3.3非线性系统的混沌控制 58

3.3.1混沌控制的目标 58

3.3.2混沌控制的方法 58

3.3.3三阶非线性自治系统及控制 61

3.4典型混沌电路与系统分析 66

3.4.1洛伦茨混沌系统 66

3.4.2洛伦茨混沌系统的电路实现 72

3.4.3新混沌系统的构造 75

第4章 光电子系统的电调谐超混沌研究 77

4.1半导体激光器电调谐超混沌研究 77

4.1.1半导体激光器产生混沌的条件 77

4.1.2半导体激光器混沌与超混沌电调谐系统模型 78

4.1.3两运算放大器构成简单电调制光学超混沌系统 79

4.1.4多运算放大器组合电调制注入半导体激光器超混沌系统 84

4.1.5混沌级联方式构成超混沌系统 86

4.1.6混沌自适应电调制系统 86

4.2半导体激光器电调制系统超混沌控制与同步 91

4.2.1半导体激光器电调制系统超混沌控制 91

4.2.2半导体激光器电调制系统超混沌同步 92

4.3掺铒光纤激光器电调谐系统超混沌研究 94

4.4掺铒光纤激光器电调谐系统超混沌控制 97

第5章 电路混沌特性与超混沌理论研究 99

5.1非线性系统超混沌电路结构与特性研究 99

5.1.1非线性动力学系统与电路结构 99

5.1.2非线性系统单元功能电路的参数调整与器件选择 101

5.1.3利用非线性系统单元功能电路构造三阶混沌电路的勒斯勒尔自治系统 103

5.2电光混合系统中超混沌电路构造方法与实验研究 107

5.2.1根据复数洛伦茨-哈肯方程和单模激光理论构造超混沌电路 108

5.2.2根据非线性动力学特性构造超混沌电路 110

5.2.3非线性动力学电路组合功能模型研究 110

5.2.4电路系统超混沌调试观测与数值模拟分析 113

5.3利用分段线性电路和系统单元功能电路构建超混沌系统 119

5.4电路超混沌控制研究 121

5.4.1电路参数自调制实现超混沌系统控制 121

5.4.2外部施加小参数共振扰动实现超混沌系统控制 125

5.5电路超混沌同步研究 126

5.5.1驱动-响应方法实现超混沌电路系统同步 126

5.5.2主动-被动方法实现超混沌电路系统同步 128

第6章 复合混沌映射的控制与超混沌扩频序列研究 131

6.1混沌映射 131

6.1.1满映射 131

6.1.2轨道点的密度分布 132

6.1.3轨道点的均值 133

6.1.4混沌吸引子的激变 133

6.1.5离散系统的李指数 134

6.2混沌映射的复合 136

6.2.1人字映射 136

6.2.2Logistic映射 137

6.2.3混沌映射的复合 138

6.3复合超混沌映射的控制 139

6.3.1复合混沌映射的控制 139

6.3.2复合超混沌映射的控制 144

6.4超混沌扩频序列的产生方案 146

6.5混沌扩频序列的性能分析 147

6.5.1自相关特性 147

6.5.2互相关特性 149

6.5.3多址能力与复杂度分析 151

6.6混沌序列下的跳频通信仿真 151

6.6.1切比雪夫混沌映射 151

6.6.2跳频通信系统的模块设计 153

6.6.3仿真结果分析 155

第7章 超混沌保密通信系统应用研究 156

7.1扩频序列混沌保密通信数字电路模块设计研究 156

7.1.1扩频通信技术原理 156

7.1.2混沌通信硬件可实现算法 157

7.1.3混沌扩频序列发生器的设计 159

7.1.4扩频序列混沌保密通信应用研究 166

7.2软件无线电通信系统超混沌语音保密系统应用研究 168

7.2.1软件无线电安全保密通信系统 169

7.2.2勒斯勒尔超混沌语音保密通信系统 171

7.2.3软件无线电模式下的语音超混沌保密通信系统仿真 173

7.2.4勒斯勒尔超混沌语音保密通信系统的可靠性问题 175

7.2.5有关软件无线电超混沌系统通信应用的讨论 175

7.3超混沌同步图文图像保密通信与软件应用研究 176

7.3.1超混沌信息掩盖技术应用 176

7.3.2软件实现 176

7.3.3实验结果与讨论 177

7.4利用超混沌信息掩盖技术实现信息保密传输 178

7.4.1混沌掩盖算法原理 178

7.4.2超混沌掩盖-混沌加密方法 179

7.4.3仿真实验结果 181

第8章 基于混沌加密的图像和音频数字水印算法 183

8.1图像数字水印技术及多尺度几何分析 183

8.1.1数字水印原理 183

8.1.2图像多尺度几何分析 183

8.2基于混沌加密和NSCT的图像数字水印处理 187

8.2.1Logistic映射与混沌序列的产生 187

8.2.2水印信号置乱算法 189

8.2.3水印信号加密算法 190

8.3轮廓波变换和非下采样轮廓波变换 190

8.3.1轮廓波变换 190

8.3.2非下采样轮廓波变换 191

8.3.3水印嵌入和提取算法 191

8.3.4实验结果和分析 192

8.4复倒谱理论与水印嵌入方法 195

8.4.1倒谱与复倒谱 195

8.4.2水印嵌入方法 197

8.4.3图像置乱技术 199

8.4.4水印嵌入算法 201

8.4.5水印提取算法 204

8.4.6仿真实验 204

8.5混合域中同时嵌入鲁棒水印和脆弱水印的算法研究 211

8.5.1图像混沌加密 211

8.5.2水印嵌入算法 211

8.5.3水印提取算法 213

8.5.4仿真实验 214

第9章 基于混沌加密的网上银行电子身份认证技术 220

9.1网上银行身份认证理论与信息传输 220

9.1.1身份认证与网上银行身份认证基本原理 220

9.1.2网络环境下信息传输所面临的威胁与对策 221

9.1.3网上银行常用的身份认证技术 222

9.2基于动态口令的网上银行身份认证与混沌保密技术 223

9.2.1网上银行身份认证技术原理 223

9.2.2网上银行身份认证技术实现机制 224

9.2.3信息安全与混沌保密技术 225

9.3基于混沌同步加密的网上银行动态口令身份认证技术研究 228

9.3.1Logistic映射的性质研究 228

9.3.2网上银行动态口令混沌同步加密算法的设计原则 232

9.3.3基于Logistic映射的网上银行动态口令身份认证技术设计 232

9.3.4实验结果与分析 238

9.4基于超混沌同步加密的网上银行动态口令身份认证技术研究 240

9.4.1超混沌加密系统研究 240

9.4.2典型的超混沌系统模型 241

9.4.3二维超混沌系统研究 243

9.4.4基于超混沌同步加密的网上银行动态口令身份认证技术设计 246

第10章 掺铒光纤弱信号混沌检测系统 249

10.1混沌与信号检测 249

10.1.1混沌与弱信号检测 249

10.1.2基于混沌振子的弱信号检测原理 250

10.1.3达芬振子构成的弱信号检测系统 252

10.2光纤弱信号检测理论与方法 253

10.2.1互相关检测法 253

10.2.2基于小波变换的弱信号检测法 254

10.2.3随机共振弱信号检测 256

10.2.4光纤弱信号检测 257

10.3混沌状态判别方法研究 258

10.3.1基于相图的直观法 258

10.3.2数值法 259

10.3.3基于过零周期的混沌周期状态阈值判据 263

10.4掺铒光纤弱信号检测系统 272

10.4.1光纤传感器 272

10.4.2掺铒光纤 273

10.4.3弱信号检测部分设计 273

第11章 无线超短波语音数字化集群混沌加密系统 288

11.1集群加密系统理论 288

11.1.1集群通信系统讨论 288

11.1.2集群通信特点分析 289

11.1.3加密算法分析 290

11.2集群系统混沌密码叠加方法研究 297

11.2.1混沌加密系统分析 297

11.2.2利用Logistic映射产生混沌序列 299

11.2.3二值化方法产生混沌伪随机序列 303

11.2.4语音混沌密码叠加方法研究 308

11.3超短波条件下集群系统研究 315

11.3.1超短波通信 315

11.3.2基于超短波集群通信系统研究 318

11.4语音信号的仿真和实验分析 321

11.4.1数字语音信号的特征分析 321

11.4.2加密算法与分析 322

11.4.3语音信号仿真实验与分析 326

11.4.4实验结果讨论 328

第12章 视频编码与混沌动态影像加密 330

12.1视频加密算法与性能分析 330

12.1.1完全加密算法 330

12.1.2空域选择加密算法 330

12.1.3变换域选择加密算法 331

12.1.4压缩编码和加密结合算法 331

12.1.5视频加密算法性能分析 331

12.2H.264的视频压缩编码标准 332

12.2.1H.264编解码的基本框架和特性 333

12.2.2H.264整数变换与量化 335

12.2.3H.264帧内预测编码 340

12.2.4 4×4亮度预测模式 340

12.2.5 16×16亮度预测模式 341

12.2.6色度块的预测模式 342

12.2.7H.264帧间预测编码 342

12.3基于混沌和H.264的视频加密系统设计 343

12.3.1国内外H.264常用视频加密算法验证 343

12.3.2视频加密系统设计基本思想 347

12.3.3一种改进型分段线性混沌复合映射 347

12.3.4混沌序列密钥分配 351

12.3.5一种基于H.264的安全等级可调的加密算法 354

12.3.6试验结果分析 359

12.3.7视频加密系统设计 361

12.4基于混沌和提升小波的视频加密研究 364

12.4.1基于混沌和提升小波的视频加密流程 365

12.4.2提升小波变换过程 366

12.4.3基于混沌和提升小波的视频加密算法 367

12.4.4试验结果分析 368

参考文献 372