Введение
Глава 1. Динамический хаос и информационные процессы . 20
1.1. Некоторые положения классической теории информации 21
1.2. Производство информации в системах с хаосом 36
1.3. Символическая динамика и передача информации 50
1.3.1. Элементы символической динамики 53
1.3.2. Переходот систем с непрерывным состоянием к системам с дискретным временем 57
1.3.3. Применение символических последовательностей для передачи информации 61
1.4. Кодирование информации с использованием специальных траекторий 63
1.4.1. Структура неустойчивых периодических орбит хаотических аттракторов 64
1.4.2. Процедура поиска неустойчивых орбит 66
1.4.3. Анализ структуры неустойчивых периодических орбит 69
1.4.4. Неустойчивые периодические скелетные орбиты-циклы-коды для передачи информации 87
1.5. Запись информации на неустойчивые предельные циклы кусочно-линейных отображений 90
1.6. Ограничения, связанные с использованием цифровых методов передачи информации на основе динамического хаоса 94
1.7. Выводы 101
Глава 2. Хаотическая синхронизация дискретных динамических систем 103
2.1. Введение 103
2.2 Синхронизация двух отображений при однонаправленной связи. 104
2.3 Синхронизация в ансамблях связанных отображений. 107
2.4. Условия устойчивости и реализуемость режима синхронизации в некоторых структурах связанных отображений. 116
2.4.1. Синхронизация двух отображений при несимметричной взаимной связи между ними. 117
2.4.2. Синхронизация трех отображений при "круговой" связи. 122
2.4.3. Синхронизация ансамблей отображений при симметричной и блочно-симметричной связи . 125
2.4.4. Синхронизация неустойчивых циклов хаотических отображений. 129
2.5. Использование синхронизации отображений в задачах обработки и передачи информации. 132
2.5.1. Синхронизация отображений с записанной информацией внешним информационным сигналом. 132
2.5.2. Схемы передачи информации с хаотической несущей, основанные на синхронизации двух и большего числа отображений. 136
2.6. Выводы. 140
Глава 3. Эксперименты по передаче информации с использованием цифровых сигнальных процессоров 142
3.1. Базовые принципы использования хаотических сигналов в коммуникационных схемах. 142
3.2 Выбор элементной базы. 147
3.3 Генерация хаотических колебаний с использованием цифровых сигнальных процессоров 150
3.3.1. Цифровое моделирование дискретных динамических систем 151
3.3.2. Цифровое моделирование динамики непрерывных хаотических систем на примере генератора Чуа 153
3.4. Эксперименты по передаче речевых сообщений с использованием цифровых сигнальных процессоров 154
3.4.1. Схема передачи информации 154
3.4.2. Эксперименты по передаче аналоговых сигналов 158
3.4.3. Передача сообщений по физическому каналу 161
3.4.4. Передача информации с использованием динамических систем с непрерывным временем 166
3.5. Схема передачи с повышенными скоростями 167
3.5.1. Схема передачи информации 169
3.5.2. Численное моделирование 174
3.5.3. Формирование последовательности хаотических отсчетов 175
3.6. Выводы 180
Глава 4. Многопользовательские системы связи с применением динамического хаоса 182
4.1. Введение 182
4.2. Хаотические сигналы как источники псевдошумовых расширяющих последовательностей 184
4.3. Использование специальных свойств хаотических сигналов 187
4.4. Асинхронная многопользовательская передача с использованием скелетных неустойчивых орбит 194
4.5. Управление неустойчивыми периодическими орбитами 203
4.6. Извлечение циклов-кодов из асинхронного потока 213
4.7. Хаотические маркеры 221
4.8. Выводы 229
Глава 5. Использование динамического хаоса в цифровых коммуникационных сетях 231
5.1. Введение 231
5.2. Структура цифровой системы связи с использованием хаотического кодирования 235
5.3. Передача звуковой информации через канал с двоичной амплитудно-импульсной модуляцией 239
5.4. Универсальность принципа разделения кодера канала и хаотического кодера 243
5.5. Функции хаотического кодирования 245
5.6. Хаотическое кодирование и протоколы передачи данных 248
5.7. Хаотическое кодирование и компьютерные сети 256
5.8. Хаотические кодеры на основе кусочно-линейных отображений с записанной информацией 265
5.9. Выводы 270
Глава 6. Эксперименты по сверхширокополосной прямохаотической передаче цифровой информации 271
6.1. Введение 271
6.2. Сверхширокополосная прямохаотическая передача информации 272
6.3. Модель прямохаотической системы связи 277
6.3.1. Свойства хаотических радиоимпульсов 277
6.3.2. Последовательность импульсов 282
6.3.4. Модуляция 285
6.3.5. Многопользовательский доступ 287
6.4. Устойчивость системы по отношению к аддитивному Гауссовому шуму 287
6.4.1. Аналитические оценки 288
6.4.2. Моделирование для случая дискретных хаотических сигналов 292
6.4.3. Моделирование для случая генератора с непрерывным временем 296
6.5. Компьютерное моделирование СШ ПХСС 301
6.6. Эксперименты по сверхширокополосной прямохаотической передаче 310
6.6.1. Макет системы и методика экспериментов 310
6.6.2. Эксперименты по передаче тестовых сигналов 314
6.6.3. Эксперименты по передаче информации в формате Ethernet 315
6.7. Выводы 324
Заключение 325
Цитируемая литература 329
Список работ по теме диссертации 347
