[发明专利]一种基于滑模控制器的复杂网络保密通信方法

权利要求书

1.一种基于滑模控制器的复杂网络保密通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收端接收发送端发送的加密信号r(t)；

将所述加密信号r(t)输入响应系统，获得混沌信号；

通过滑模控制器确定与混沌信号采用相同节点产生的一个或多个同步混沌信号作为解密的同步叠加信号y(t)；

对所述加密信号r(t)和所述同步叠加信号y(t)进行解密运算，得到解密信号s1(t)；

其中，获得所述加密信号r(t)的步骤为：

将传输信号s(t)输入驱动系统，获得混沌信号作为叠加信号x(t)；

将所述传输信号是s(t)与所述叠加信号x(t)加密计算，获得所述加密信号r(t)；

其中，驱动系统基于具有有界外部干扰的四维分数阶复杂网络构建，具体为：

其中，k是四维分数阶复杂网络的节点数；0＜α＜1，α是分数阶的阶次；f(x_k(t))是描述节点动态行为的非线性向量函数；t是时间，σ＞0，σ是节点间的耦合强度；Γ＝diag(γ₁,γ₂,...,γ_n)＞0，Γ是节点间的耦合邻接矩阵；(g_kj)∈R^N×N是四维分数阶复杂网络的耦合配置矩阵；x_j(t)为节点j的状态变量；b_k∈Rⁿ＝[b_k1,b_k2,...,b_kn]^T是驱动系统的有界外部干扰；

响应系统基于四维分数阶复杂网络构建，具体为：

其中，0＜α＜1，α为分数阶的阶次，y(t)为响应系统中节点的状态变量；g(y(t))是驱动系统的向量函数；

滑模控制器的设计步骤为：通过设计滑模面，以同步误差作为滑模面的变量，验证滑模面的收敛性，根据滑模面设计符合滑模运动的滑模控制器。

2.根据权利要求1所述的一种基于滑模控制器的复杂网络保密通信方法，其特征在于，滑模面的具体步骤为：

S231、定义同步误差：

S232、根据公式(1)和公式(2)获得同步误差动态网络模型为：

S233、设计滑模面为:

S_k(t)＝C_ke_k(t)+D_t^-α(η_ke_k(t))k＝1,...,N (5)；

S234、验证滑模面：通过构建李雅普诺夫函数，对滑模面的收敛性能进行验证；

其中，t是时间，k是四维分数阶复杂网络的节点数；y(t)是响应系统中节点的状态变量；x_k(t)＝(x_k1(t),x_k2(t),...,x_kn(t))^T∈Rⁿ是驱动系统中第k个节点的状态变量；f(x_k(t))是描述节点动态行为的非线性向量函数；σ＞0，σ是节点间的耦合强度，Γ＝diag(γ₁,γ₂,...,γ_n)＞0，Γ是节点间的耦合邻接矩阵；(g_kj)∈R^N×N是四维分数阶复杂网络的耦合配置矩阵；x_j(t)为节点j的状态变量；b_k∈Rⁿ＝[b_k1,b_k2,...,b_kn]^T是驱动系统的有界外部干扰；u_k(t)为滑模控制器；0＜α＜1，α是分数阶的阶次；C_k＞0，η_k＞0,为可调节的系统常数；S_k(t)为随时间变化的滑模面。