一种基于Arnold混沌映射的数字水印技术研究

数字水印技术作为版权保护的重要手段,已得到广泛地研究和应用．提出了一种基于Arnold混沌映射的数字水印技术和水印信息置乱效果评价方法,用Arnold变换对原始水印信号进行置乱,再经过M序列扩频,将处理后水印信号嵌入宿主图片小波域的低频系数中,通过对四组不同条件和嵌入方法的比较,通过实验证明该算法具有良好的稳健性．     

含三次耦合项的Logistic映射的分岔

采用数值模拟的方法研究了三维Logistic耦合系统.对系统的分岔行为及混沌形成过程进行了探讨.研究表明该系统对参数变化很敏感,存在着倍化分岔、Hopf分岔等导致混沌的情况,用分岔图、发生分岔点附近的相图研究了参数变化时系统动力学行为的演化过程.     

水利设施运行中水质污染的混沌非线性效应及控制方法

采用混沌非线性技术对水利设施运行造成的水质污染效应进行了分析,通过葛洲坝船闸运行实验结果发现,受影响的12 km长的河道水位变幅1.50 m,最大变幅时间11:00,16:00,20:00,22:00时.物理化学特性及主要污染物COD等在不同水域浓度差异极大,表现高浓度区远离污染源分布区,水体质量与河流水文期参数无明显变化,关系模糊,具有突变、约束、开放、自组织混沌非线性效应.应用耗散结构理论建立了水质污染非线性动力学模型,经实测验证误差为3%~6%.     

海浪水压场的混沌特性分析及预测模型

海浪水压场作为水中兵器水压引信最严重的干扰源,对其混沌特性进行研究具有极为重要的意义.依据判断系统是否具有混沌特性的2个重要指标:关联维数和最大Lyapunov指数,分别通过G-P算法和小数据量的Wolf算法进行了计算.对一定数量的海浪水压场数据所进行的计算表明,海浪水压场具有分数的关联维数和正的Lyapunov指数,表现出明显的混沌特性.在此基础上依据混沌信号的相空间重构理论使用支持向量机对海浪水压场进行了预测建模,结果表明非线性混沌模型较常规的线性AR模型具有更高的预测精度.     

汽车非线性悬架的混沌研究

采用基于实测数据建立的非线性悬架模型,分析了汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,对非线性悬架系统的混沌运动进行了研究.在单频正弦路面、拟周期路面以及随机路面激励情况下,仿真计算得到了系统的响应.分析各激励下系统的相轨迹、庞加莱(Poincaré)截面、时间历程曲线、功率谱图及李亚谱诺夫(Lyapunov)指数图,结果表明非线性悬架系统中存在混沌现象.     

混沌方法在舰船辐射噪声分析中的应用研究

为了检测舰船辐射噪声中的非线性特征,本文采用混沌、分形理论从信号产生的机理、相空间轨迹、分形维数和Lyapunov指数等4个方面着重研究了舰船辐射噪声的混沌现象.研究结果表明舰船辐射噪声信号中确实存在混沌现象,且不同类别的信号具有不同的非线性特征,该结果将为水声信号处理、水下目标检测和识别提供新的理论方法.     

交叉航道内船舶交通流量的混沌特征研究

针对交叉航道管理中需要掌握船舶交通流量的基本特征问题,根据交叉航道的特点,构建交叉航道船舶交通流量时间序列,利用最大Lyapunov指数和递归图分析方法证明了交叉航道船舶交通流量具有混沌特征。递归率(RR)、确定率(DET)和层流率(LAM)三种递归参数的计算结果表明:4个时间片段下船舶交通流量时间序列均表现出混沌特征,但是时间片段2下的时间序列混沌特征最明显;随着时间片段值的增加,系统的混沌特征逐渐减弱。     

准周期激励非线性隔振系统的混沌研究

建立了准周期激励下非线性隔振系统的模型;应用Poincare映射方法对系统进行降维处理后,在Poincare截面上分析了系统稳定流形和不稳定流形的行为.应用Melnikov方法确定了系统产生混沌的参数区域.结果表明双曲不变环面的稳定流形和不稳定流形之间同宿横截相交是导致该系统产生混沌的根本原因,并给出了系统出现混沌时的相图、Poincare截面图,计算了Lyapunov指数.     

非理想气泡振动混沌特性应用

通过计算非理想气泡振动模型的Lyapunov指数谱,绘出气泡振动模型的关联维与嵌入维关系图,得到气泡振动的关联维数,验证了非理想气泡振动的混沌特性。在此基础上,计算了气泡振动由倍周期分叉通向混沌过程中所对应的模糊函数,并绘制相应的模糊函数图形。结果表明,混沌响应信号作为主动探测信号将具有较强的分辨力,该结论为水下目标混沌信号检测奠定了理论基础。     

基于道路交通的相空间重构

利用相空间重构法,对道路交通中的车流量进行模拟分析,在选择适当的嵌入维数和延迟时间的情况下,得到相应的关联维度,即车流量这个时间序列的吸引子维度.得到的关联维度是个大于2的分形维,说明构成此序列的交通系统是个混沌系统.如果要进一步构建此系统的动力学模型,至少需要3个独立的参数变量.此方法为道路交通预测工作的顺利展开打下了一定的基础.