TD-ERCS离散混沌伪随机序列的复杂性分析

孙克辉; 谈国强; 盛利元

doi:10.7498/aps.57.3359

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TD-ERCS离散混沌伪随机序列的复杂性分析

孙克辉 , 谈国强 , 盛利元

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TD-ERCS离散混沌伪随机序列的复杂性分析

孙克辉, 谈国强, 盛利元

物理学报, 2008, 57(6): 3359-3366.

doi: 10.7498/aps.57.3359

The complexity analysis of TD-ERCS discrete chaotic pseudo-random sequences

Sun Ke-Hui, Tan Guo-Qiang, Sheng Li-Yuan

Acta Phys. Sin., 2008, 57(6): 3359-3366.

doi: 10.7498/aps.57.3359

摘要
采用相空间直接观察法和行为复杂性算法，系统地分析了新型TD-ERCS离散混沌系统产生的伪随机序列的复杂性，得出了其复杂性变化规律.在Kolmogorov复杂性基础上，应用经典的Limpel-Ziv算法，ApEn算法和PE算法，从一维时间序列到多维相空间重构两方面计算了TD-ERCS离散混沌伪随机序列的复杂度大小.计算结果表明，TD-ERCS系统的行为复杂性高，而且该系统的复杂性大小随系统参数改变的变化范围小，是一个复杂性非常稳定的全域性离散混沌系统，其产生的混沌伪随机序列适合于信息加密或扩频通信.

关键词:
混沌 /

混沌伪随机序列 /

TD-ERCS系统 /

复杂度
Abstract
By observing the phase diagram and using the behavior complexity algorithm, the complexity of chaotic pseudo-random sequences generated by the new TD-ERCS discrete chaotic system is analyzed in detail, and the rules of complexity variety are investigated. Based on the Kolmogorov complexity, from one-dimensional time series to multidimensional phase space restructure, the complexity values of TD-ERCS discrete chaotic pseudo-sequences are calculated by using the Limpel-Ziv algorithm, ApEn algorithm and PE algorithm, respectively. The results show that the behavior complexity of TD-ERCS system is high, and the complexity value changes a little with the change of the parameters of TD-ERCS system. TD-ERCS system is a discrete chaotic system with the steady complexity, and the pseudo-random sequences generated by TD-ERCS are suitable for use in information encryption and spread spectrum communications.

Keywords:
chaos /

chaotic pseudo-random sequence /

TD-ERCS system /

complexity
作者及机构信息
孙克辉,

谈国强,

盛利元

1.
中南大学物理科学与技术学院，长沙 410083

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60672041)资助的课题.
Authors and contacts
Sun Ke-Hui,

Tan Guo-Qiang,

Sheng Li-Yuan

1.
中南大学物理科学与技术学院，长沙 410083
参考文献

施引文献

[1]	李爽, 李倩, 李佼瑞. Duffing系统随机相位抑制混沌与随机共振并存现象的机理研究. 物理学报, 2015, 64(10): 100501. doi: 10.7498/aps.64.100501
[2]	贺少波, 孙克辉, 王会海. 分数阶混沌系统的Adomian分解法求解及其复杂性分析. 物理学报, 2014, 63(3): 030502. doi: 10.7498/aps.63.030502
[3]	刘泉, 李佩玥, 章明朝, 隋永新, 杨怀江. 一类具有Markov性质的混沌系统的构造. 物理学报, 2013, 62(17): 170505. doi: 10.7498/aps.62.170505
[4]	孙克辉, 贺少波, 尹林子, 阿地力·多力坤. 模糊熵算法在混沌序列复杂度分析中的应用. 物理学报, 2012, 61(13): 130507. doi: 10.7498/aps.61.130507
[5]	辛宝贵, 陈通, 刘艳芹. 一类分数阶混沌金融系统的复杂性演化研究. 物理学报, 2011, 60(4): 048901. doi: 10.7498/aps.60.048901
[6]	孙克辉, 贺少波, 盛利元. 基于强度统计算法的混沌序列复杂度分析. 物理学报, 2011, 60(2): 020505. doi: 10.7498/aps.60.020505
[7]	陈小军, 李赞, 白宝明, 蔡觉平. 一种确定混沌伪随机序列复杂度的模糊关系熵测度. 物理学报, 2011, 60(6): 064215. doi: 10.7498/aps.60.064215
[8]	罗松江, 丘水生, 骆开庆. 混沌伪随机序列的复杂度的稳定性研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6045-6049. doi: 10.7498/aps.58.6045
[9]	颜森林. 光纤混沌双芯双向保密通信系统研究. 物理学报, 2008, 57(5): 2819-2826. doi: 10.7498/aps.57.2819
[10]	张青, 王杰智, 陈增强, 袁著祉. 共轭Chen混沌系统的分岔分析及基于该系统的超混沌生成研究. 物理学报, 2008, 57(4): 2092-2099. doi: 10.7498/aps.57.2092
[11]	颜森林, 汪胜前. 激光混沌串联同步以及混沌中继器系统理论研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1687-1695. doi: 10.7498/aps.55.1687
[12]	马西奎, 杨梅, 邹建龙, 王玲桃. 一种时延范德波尔电磁系统中的复杂行为(Ⅰ)——分岔与混沌现象. 物理学报, 2006, 55(11): 5648-5656. doi: 10.7498/aps.55.5648
[13]	李　明, 马西奎, 戴　栋, 张　浩. 基于符号序列描述的一类分段光滑系统中分岔现象与混沌分析. 物理学报, 2005, 54(3): 1084-1091. doi: 10.7498/aps.54.1084
[14]	于洪洁, 刘延柱. 对称非线性耦合混沌系统的同步. 物理学报, 2005, 54(7): 3029-3033. doi: 10.7498/aps.54.3029
[15]	陶朝海, 陆君安. 混沌系统的速度反馈同步. 物理学报, 2005, 54(11): 5058-5061. doi: 10.7498/aps.54.5058
[16]	盛利元, 曹莉凌, 孙克辉, 闻姜. 基于TD-ERCS混沌系统的伪随机数发生器及其统计特性分析. 物理学报, 2005, 54(9): 4031-4037. doi: 10.7498/aps.54.4031
[17]	唐国宁, 罗晓曙. 混沌系统的预测反馈控制. 物理学报, 2004, 53(1): 15-20. doi: 10.7498/aps.53.15
[18]	肖方红, 阎桂荣, 韩宇航. 混沌伪随机序列复杂度分析的符号动力学方法. 物理学报, 2004, 53(9): 2876-2881. doi: 10.7498/aps.53.2876
[19]	蔡觉平, 李赞, 宋文涛. 一种混沌伪随机序列复杂度分析法. 物理学报, 2003, 52(8): 1871-1876. doi: 10.7498/aps.52.1871
[20]	伍维根, 古天祥. 混沌系统的非线性反馈跟踪控制. 物理学报, 2000, 49(10): 1922-1925. doi: 10.7498/aps.49.1922

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物理学报. 2008, 57(6): 3359-3366.

doi: 10.7498/aps.57.3359.

TD-ERCS离散混沌伪随机序列的复杂性分析

1. 中南大学物理科学与技术学院，长沙 410083

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：60672041)资助的课题.

收稿日期: 2007-10-13
修回日期: 2007-11-18
刊出日期: 2008-03-05

摘要: 采用相空间直接观察法和行为复杂性算法，系统地分析了新型TD-ERCS离散混沌系统产生的伪随机序列的复杂性，得出了其复杂性变化规律.在Kolmogorov复杂性基础上，应用经典的Limpel-Ziv算法，ApEn算法和PE算法，从一维时间序列到多维相空间重构两方面计算了TD-ERCS离散混沌伪随机序列的复杂度大小.计算结果表明，TD-ERCS系统的行为复杂性高，而且该系统的复杂性大小随系统参数改变的变化范围小，是一个复杂性非常稳定的全域性离散混沌系统，其产生的混沌伪随机序列适合于信息加密或扩频通信.

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