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复杂网络在现实世界中广泛存在,近年来,有关复杂网络的研究主要集中在探讨其动力学问题上,其中网络的同步问题亦是一个有趣的研究主题。鉴于混沌同步在保密通信以及信息科学等领域有许多潜在的应用,该课题已经成为一个新的研究热点。本文基于Lyapunov稳定性理论,结合间歇控制和自适应控制等方法,研究了几类复杂动态网络的同步问题及其在保密通信中的应用。
本文的主要工作如下:
一、研究了延迟动力网络的牵制同步问题。为使网络达到同步并减少控制代价,只对网络的部分节点施加周期性间歇控制,得到了一些使得网络同步的充分条件,数值例子验证了这种方法的有效性。
二、讨论了复杂动态网络中的聚类同步问题。通过构造满足一定条件的耦合机制使得网络达到任意选定的聚类同步类型,拓展了相关文献中的部分结果,另外,对于给定的网络,基于网络状态自适应地调整时变耦合强度可以得到一个更实用的网络同步耦合强度。
三、提出了一种切换混沌系统。基于Lyapunov稳定性理论和自适应控制方法,本文研究了该系统的同步问题;并且结合混沌掩蔽、混沌调制和混沌键蔽等通信机制,将该混沌系统运用到保密通信中;由于接收系统同步于驱动系统且能正确估计未知的系统参数,因此调制到驱动系统中的信息可以被成功地恢复出来。