[发明专利]一种基于分数阶多时滞忆阻神经网络的VDES通信方法

权利要求书

1.一种基于分数阶多时滞忆阻神经网络的VDES通信方法，该方法包括如下步骤：

S1：构建基于二维分数阶多时滞忆阻神经网络的驱动网络：

所述驱动网络的表达式为：

上式中，x_i(t)为驱动网络的状态变量，α是分数阶的阶次，c是网络的自反馈系数，f_ij(x_j(t))表示驱动网络中跟忆阻器相关的不带时滞的激活函数，g_ij(x_j(t-τ_i))表示驱动网络中跟忆阻器相关的带时滞的激活函数；所述的激活函数f_ij(x_j(t))和g_ij(x_j(t-τ_i))满足f_i(x_i(t))＝tanh(x_i),g_i(x_i)＝sin(x_i)i＝1,2；τ_i是由于神经元信息传递和处理的不一致而导致的多时滞，I_i为驱动网络中的外部干扰，满足I_i＝sint i＝1,2；a_ij和b_ij为驱动网络中忆阻相关的连接权重；

S2：构建二维分数阶多时滞忆阻神经网络的响应网络：

所述响应网络的表达式为：

上式中，y_i(t)为响应网络的状态变量，α是分数阶的阶次，c是网络的自反馈系数，f_ij(y_j(t))表示响应网络中跟忆阻器相关的不带时滞的激活函数，g_ij(y_j(t-τ_i))表示响应网络中跟忆阻器相关的带时滞的激活函数；所述的激活函数f_ij(y_j(t))和g_ij(y_j(t-τ_i))满足f_i(y_i(t))＝tanh(y_i),g_i(y_i)＝sin(y_i)i＝1,2；τ_i是由于神经元信息传递和处理的不一致而导致的多时滞，u(t)是所需设计的使得驱动系统和响应系统达到同步的同步控制器，I_i为响应网络中的外部干扰，满足I_i＝sint i＝1,2；a_ij和b_ij为响应网络中忆阻相关的连接权重；

S3：设计使得所述的驱动网络和响应网络达到同步的同步控制器：

S3.1：构造误差信号，定义同步误差为：

e_i(t)＝y_i(t)-x_i(t)i＝1,2

上式中，x_i(t)为驱动网络的状态变量；y_i(t)为响应网络的状态变量；

S3.2：基于所述的同步误差，获得自适应控制器为：

上式中，k(t)为设计控制器的反馈函数；

将所述的自适应控制器作为所需的同步控制器；

S4：选择信号传输的信道，确定信道中固有的噪声n(t)：

信道选择为AWGN信道，所述n(t)为AWGN信道中的高斯白噪声；

S5：在发送端将待发送的明文信号m(t)进行加密：

S5.1：利用驱动网络作为信号发送端的混沌信号产生器，产生混沌信号ζ(t)；

S5.2：对所述的明文信号m(t)与混沌信号ζ(t)进行加密运算得到密文信号s(t)；所述的加密运算的方法为信号的加法运算；

S6：发送所述的密文信号s(t)；发送的密文信号经信道传输后叠加所述的信道中固有的噪声n(t)，即接收端接收到的接收信号为r(t)＝s(t)+n(t)；

S7：在接收端对所述的接收信号r(t)进行解密：

S7.1：利用所述的响应网络作为信号接收端的混沌信号产生器，产生与发送端的混沌信号ζ(t)同步的同步混沌信号Ω(t)；

S7.2：对接收信号r(t)与所述的同步混沌信号Ω(t)进行解密运算，得到解密信号m′(t)，所述的解密运算为与发送端的加密运算相对应的逆运算即减法运算；算法终止。