混沌在可重构逻辑电路及图像加密中的应用研究
发布时间：2021-01-05 08:07
目前,对于混沌理论的研究取得了大量的研究成果,成果包含了从发现混沌现象到混沌系统设计,从混沌动力学分析到混沌控制及同步,从数学模型构建到实际电路搭建等等各层面,已然形成了一套完整的科学理论。伴随混沌理论研究的步步深入,人们迫切希望将混沌的优良性质引入到实际的应用中。近年来,它已经被应用到保密通信、图像处理、生物传感、扩频通讯、大规模集成电路设计、神经网络模型搭建等诸多方面。现今,由于摩尔定律开始遭遇瓶颈以及信息安全被提升到国家规划的高度,寻求摩尔定律的延续或替代方法和对多媒体数据安全的相关研究被推向了新的高潮。本文根据上述亟需解决的热点问题,主要针对混沌在可重构逻辑电路和图像加密中的应用展开研究。本文研讨内容主要分为三个部分:一、根据场效应管的非线性特性,设计了一个非线性映射电路单元,并通过理论分析推导出该电路单元的传输特性方程。对推导出的数学模型做进一步分岔图分析,得出该一维数学模型可通过控制参数改变其传输特性曲线,进而包含混沌现象的结论。随后利用该电路单元的混沌特性,将其应用到下面章节将提到的集成电路中去。另外,正文还在Logistic映射的基础上做出改进得到一个新的一维混沌映射,...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 混沌概述
1.1.1 混沌的定义
1.1.2 混沌的基本特性
1.1.3 混沌的判别依据
1.2 混沌的起源及发展概述
1.3 混沌系统的应用概述
1.3.1 混沌在数字逻辑及集成电路设计中的应用
1.3.2 混沌在图像处理中的应用
1.4 论文的研究背景及意义
1.5 论文研究思路及结构
第二章 理论基础
2.1 混沌可重构逻辑集成电路块
2.1.1 二值逻辑与多值逻辑
2.1.2 可重构逻辑与完备逻辑
2.1.3 可重构逻辑与多值逻辑的比较
2.1.4 几个经典的电路模型
2.2 压缩感知
2.2.1 压缩感知模型
2.2.2 基于混沌压缩感知的研究主题
第三章 基于混沌特性的动态可重构逻辑集成电路设计
3.1 一维混沌映射
3.1.1 电路结构
3.1.2 输入输出传输特性
3.1.3 非线性动力学特性
3.2 动态可重构逻辑集成电路设计
3.2.1 设计框图
3.2.2 电路设计
3.2.3 实验结果
3.3 三输入可重构逻辑实现
3.3.1 电路设计
3.3.2 实验结果
3.4 本章小结
第四章 基于混沌的图像压缩加密及云辅助重构系统
4.1 新的一维混沌映射
4.1.1 系统方程
4.1.2 Lyapunov指数分析
4.1.3 分岔图分析
4.1.4 近似熵分析
4.2 基于混沌的图像压缩、加密、传输、云辅助恢复系统的设计
4.2.1 系统框图设计
4.2.2 基于混沌控制的测量矩阵设计
4.2.3 压缩、加密、重构等问题的算法设计
4.2.4 图像压缩,加密及恢复的质量分析
4.2.5 安全性分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间已发表的学术论文
攻读硕士期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于忆阻器的时滞混沌系统及伪随机序列发生器[J]. 吴洁宁,王丽丹,段书凯. 物理学报. 2017(03)
[2]磁控二氧化钛忆阻混沌系统及现场可编程逻辑门阵列硬件实现[J]. 许雅明,王丽丹,段书凯. 物理学报. 2016(12)
[3]离子迁移忆阻混沌电路及其在语音保密通信中的应用[J]. 闵国旗,王丽丹,段书凯. 物理学报. 2015(21)
[4]忆阻混沌振荡器的动力学分析[J]. 包伯成,刘中,许建平. 物理学报. 2010(06)
[5]一个新的复混沌系统的动力学特性及其同步[J]. 朱红兰,张学兵. 动力学与控制学报. 2008(04)
[6]基于线性状态观测器的混沌同步及其在保密通信中的应用[J]. 王兴元,段朝锋. 通信学报. 2005(06)
[7]数字电路（二值-多值）的新理论[J]. 吴训威. 科技通报. 1992(01)
本文编号：2958328
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 混沌概述
1.1.1 混沌的定义
1.1.2 混沌的基本特性
1.1.3 混沌的判别依据
1.2 混沌的起源及发展概述
1.3 混沌系统的应用概述
1.3.1 混沌在数字逻辑及集成电路设计中的应用
1.3.2 混沌在图像处理中的应用
1.4 论文的研究背景及意义
1.5 论文研究思路及结构
第二章 理论基础
2.1 混沌可重构逻辑集成电路块
2.1.1 二值逻辑与多值逻辑
2.1.2 可重构逻辑与完备逻辑
2.1.3 可重构逻辑与多值逻辑的比较
2.1.4 几个经典的电路模型
2.2 压缩感知
2.2.1 压缩感知模型
2.2.2 基于混沌压缩感知的研究主题
第三章 基于混沌特性的动态可重构逻辑集成电路设计
3.1 一维混沌映射
3.1.1 电路结构
3.1.2 输入输出传输特性
3.1.3 非线性动力学特性
3.2 动态可重构逻辑集成电路设计
3.2.1 设计框图
3.2.2 电路设计
3.2.3 实验结果
3.3 三输入可重构逻辑实现
3.3.1 电路设计
3.3.2 实验结果
3.4 本章小结
第四章 基于混沌的图像压缩加密及云辅助重构系统
4.1 新的一维混沌映射
4.1.1 系统方程
4.1.2 Lyapunov指数分析
4.1.3 分岔图分析
4.1.4 近似熵分析
4.2 基于混沌的图像压缩、加密、传输、云辅助恢复系统的设计
4.2.1 系统框图设计
4.2.2 基于混沌控制的测量矩阵设计
4.2.3 压缩、加密、重构等问题的算法设计
4.2.4 图像压缩,加密及恢复的质量分析
4.2.5 安全性分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间已发表的学术论文
攻读硕士期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于忆阻器的时滞混沌系统及伪随机序列发生器[J]. 吴洁宁,王丽丹,段书凯. 物理学报. 2017(03)
[2]磁控二氧化钛忆阻混沌系统及现场可编程逻辑门阵列硬件实现[J]. 许雅明,王丽丹,段书凯. 物理学报. 2016(12)
[3]离子迁移忆阻混沌电路及其在语音保密通信中的应用[J]. 闵国旗,王丽丹,段书凯. 物理学报. 2015(21)
[4]忆阻混沌振荡器的动力学分析[J]. 包伯成,刘中,许建平. 物理学报. 2010(06)
[5]一个新的复混沌系统的动力学特性及其同步[J]. 朱红兰,张学兵. 动力学与控制学报. 2008(04)
[6]基于线性状态观测器的混沌同步及其在保密通信中的应用[J]. 王兴元,段朝锋. 通信学报. 2005(06)
[7]数字电路（二值-多值）的新理论[J]. 吴训威. 科技通报. 1992(01)
本文编号：2958328
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