• 제목/요약/키워드: Chaos System

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선형구조 혼돈계를 이용한 이미지 암호와 방법 연구 (Research on the Image Encryption Method using a Linear-structure Chaos System)

  • 조창호;임거수
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.75-79
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    • 2011
  • With the rapid growth of digital communication and the internet, the importance of conducting research on data encryption methods is increasing. Some of the pertinent researches that have been conducted so far introduced data encryption methods using chaos systems, and numerous researches are currently being conducted on such methods. The signals produced by the chaos systems are called "determined noise," and if this is applied to data encryption, very effective results can be obtained. Using the Henon map, the relationship between the non-linearity of the chaos system and the strength of encryption was analyzed, and a linear-structure chaos system that uses non-linearity as a variable for encryption strength was constructed. Using the constructed chaos system, an image was encrypted and decoded, and the correlation coefficient of the linear-structure chaos system's performance was calculated and then analyzed.

Chaotic System Control Considering Edge of Chaos Using Neural Network

  • Obayashi, Masanao;Umesako, Kosuke;Nakayama, Daisuke
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.93.1-93
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    • 2002
  • In this paper, an efficient robust control method for chaotic system introducing the concept, the edge of chaos (:boundary status between chaos and non-chaos), is proposed. To realize this concept, we introduce an extended performance index which consists of two parts. One is for achievement of the system's objects, another is for keeping the system edge of chaos. Parameters of the neural network controller are adjusted to minimize the value of the extended performance index and achieve the above two objects using Random...

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보안성 향상을 위한 스크램블링 COOK 변조 방식 (Scrambling Chaotic On Off Keying Modulation Scheme for Security Improvement)

  • 이준현;이동형;금홍식;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권6호
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    • pp.303-309
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    • 2014
  • 보안성을 향상시킬 수 있는 시스템인 카오스 통신 시스템은 신호의 비예측성, 비주기성, 광대역성, 구현의 용이성 등의 특징을 가지며, 초기조건에 굉장히 민감한 특징을 가진다. 이런 특징들로 인해서 카오스 통신 시스템의 보안성은 디지털 통신 시스템보다 우수하다. COOK 변조 방식은 비동기식 수신기를 사용하면서도 다른 카오스 변조 방식보다 BER 성능이 우수하게 평가된다. 하지만 COOK 변조 신호는 정보 비트의 예측이 쉽기 때문에 보안성과 신호의 안전성 측면에서는 다른 카오스 변조 방식보다 나쁘게 평가된다. 따라서 본 논문에서, 우리는 COOK 변조 방식의 보안성과 신호의 안전성을 향상시키기 위해 스크램블링 기법을 응용하여 새로운 스크램블링 COOK 변조 방식을 제안한다. 기존 COOK 변조 방식은 데이터가 1인 경우에만 카오스 신호를 발생시키기 때문에 데이터 예측이 가능하지만, 스크램블링 COOK 변조 방식은 발생된 카오스 신호가 0일 수도 있으며 1일 수도 있기 때문에 예측이 불가능하다. 따라서 스크램블링 COOK 변조 방식은 기존 COOK 변조 방식보다 전송 신호의 보안성과 안전성을 향상시킬 수 있다.

고레벨 변조를 위한 새로운 카오스 송수신기의 성능 평가 (Performance Evaluation of a Novel Chaos Transceiver for the High Level Modulation)

  • 이준현;유흥균
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.31-36
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    • 2014
  • 초기조건에 민감한 특징을 가지는 카오스 통신 시스템은 보안성이 디지털 통신 시스템보다 우수하게 평가되지만 BER 성능은 나쁘게 평가되기 때문에 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키는 연구가 중요하다. 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기는 원하는 신호에 잡음과 같이 더해지는 요소가 매우 적기 때문에 기존 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 방식보다 BER 성능이 굉장히 많이 향상된다. 카오스 통신 시스템은 카오스 맵 특성에 따라 정보 신호를 확산시키고 전송하기 때문에 전송 심볼의 수가 많다. 따라서 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 하는 연구가 필요하다. 기존의 카오스 변조 방식은 BPSK 방식을 기반으로 정보 신호를 -1과 1로 변조시킨다. 하지만 BPSK 방식 대신에 QPSK나 QAM과 같은 고레벨 변조 방식을 기반으로 한다면 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있기 때문에 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 만드는 것이 가능하다. 본 논문에서는 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기를 사용하며 이 시스템에 QPSK와 16QAM을 적용했을 때, SER(Symbol Error Rate) 성능을 평가하고 각 성능을 비교한다. 또한, 제안한 카오스 송수신기에서 정보신호를 QPSK와 16QAM을 기반으로 변조시켰을 때, 제안한 카오스 송수신기가 항재밍 성능을 갖는지 평가한다.

상관지연편이변조 방식의 혼돈(Chaos) 통신 방식에서 비트오류율 성능 향상을 위한 새로운 혼돈 지도 (New Chaos Map for BER Performance Improvement in Chaos Communication System Using CDSK)

  • 이준현;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권8호
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    • pp.629-637
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    • 2013
  • 혼돈(Chaos) 통신 방식은 비주기성, 광대역성, 신호의 비예측성, 구현의 용이성 등의 특성을 가지고 있다. 이런 특성으로 인해 혼돈 신호를 사용하는 디지털 통신 방식에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 혼돈 통신 방식은 보안성이 우수하며 도청의 낮은 확률과 같은 장점을 가지고 있지만 다른 방식에 비해서 비트오류율(Bit Error Rate, BER) 성능이 안 좋다는 단점을 가진다. 기존의 혼돈 통신 방식 사용자는 여러 가지 혼돈 지도의 비트오류율 성능을 평가하고 비트오류율 성능이 좋은 혼돈 지도를 선택적으로 적용할 뿐 혼돈 지도의 확률밀도함수(Probability Density Function, PDF) 특성을 변화시킴으로써 비트오류율 성능을 개선시키려는 시도는 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 혼돈 신호를 확률밀도함수로 나타내고 초기조건, 매개변수 및 방정식을 변화시키면서 확률밀도함수의 변화를 측정한다. 상관지연편이변조 방식에서는 확률밀도함수가 변하면 혼돈 지도의 특성(혼돈 신호)이 변하고 이에 따라 비트오류율 성능도 변하게 된다. 따라서 비트오류율 성능을 좋게 하는 혼돈 신호의 확률밀도 함수 경향을 알아보고 이 결과를 토대로 비트오류율 성능이 우수한 새로운 혼돈 지도를 제안한다.

생체 카오스의 비선형 시계열 데이터 분석 (Nonlinear Time Series Analysis of Biological Chaos)

  • 이병채;이명호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.347-354
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    • 1994
  • This paper describes a diagnostic protocol of nonlinear dynamic characteristics of biological system using chaos theory. An integrated chaos analysis system for the diagnosis of biological system was designed. We suggest a procedure of attractor reconstruction for reliable qualitative and quantitative analysis. The effect of autonomic nervous system activity on heart rate variability with power spectral analysis and its characteristics of chaotic attractors are investigated. The results show the applicability to evaluate the mental and physical conditions using nonlinear characteristics of biological signal.

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Chaos in PID Controlled Nonlinear Systems

  • Ablay, Gunyaz
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1843-1850
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    • 2015
  • Controlling nonlinear systems with linear feedback control methods can lead to chaotic behaviors. Order increase in system dynamics due to integral control and control parameter variations in PID controlled nonlinear systems are studied for possible chaos regions in the closed-loop system dynamics. The Lur’e form of the feedback systems are analyzed with Routh’s stability criterion and describing function analysis for chaos prediction. Several novel chaotic systems are generated from second-order nonlinear systems including the simplest continuous-time chaotic system. Analytical and numerical results are provided to verify the existence of the chaotic dynamics.

DISTRIBUTIONAL CHAOS AND DISTRIBUTIONAL CHAOS IN A SEQUENCE OCCURRING ON A SUBSET OF THE ONE-SIDED SYMBOLIC SYSTEM

  • Tang, Yanjie;Yin, Jiandong
    • 대한수학회보
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    • 제57권1호
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    • pp.95-108
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    • 2020
  • The aim of this paper is to show that for the one-sided symbolic system, there exist an uncountable distributively chaotic set contained in the set of irregularly recurrent points and an uncountable distributively chaotic set in a sequence contained in the set of proper positive upper Banach density recurrent points.

A polynomial chaos method to the analysis of the dynamic behavior of spur gear system

  • Guerine, A.;El Hami, A.;Fakhfakh, T.;Haddar, M.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제53권4호
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    • pp.819-831
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    • 2015
  • In this paper, we propose a new method for taking into account uncertainties based on the projection on polynomial chaos. The new approach is used to determine the dynamic response of a spur gear system with uncertainty associated to gear system parameters and this uncertainty must be considered in the analysis of the dynamic behavior of this system. The simulation results are obtained by the polynomial chaos approach for dynamic analysis under uncertainty. The proposed method is an efficient probabilistic tool for uncertainty propagation. It was found to be an interesting alternative to the parametric studies. The polynomial chaos results are compared with Monte Carlo simulations.

CDSK 변조 방식과 카오스 송수신기의 지연시간에 따른 Boss Map의 BER 성능 평가 (BER Performance Evaluation of Boss Map According to Delay Time in CDSK Modulation Scheme and Chaos Transceiver)

  • 이준현;금홍식;이동형;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권7호
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    • pp.365-371
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    • 2014
  • 카오스 통신 시스템은 카오스 신호를 이용하여 시스템의 보안성을 향상시킨다. 또한, 도청 확률을 줄일 수 있으며, 간섭 신호나 재밍 신호에 강한 특징을 가진다. 하지만 디지털 통신 시스템보다 BER(Bit Error Rate) 성능이 좋지 않은 단점을 가진다. 이런 이유로 인해 카오스 통신 시스템의 BER 성능을 향상시키기 위한 연구가 활발이 이루어지고 있다. 우리는 이전 연구에서 BER 성능을 향상시키기 위해 새로운 카오스 맵을 제안하고 이 카오스 맵을 'Boss map'이라 불렀다. 또한, 새로운 카오스 송수신기 구조를 제안하여 BER 성능을 향상시켰다. 하지만 BER 성능은 송수신기에서 사용하는 지연 시간에 따라 다르게 평가된다. 따라서 Boss map을 효과적으로 사용하기 위해서는 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 방식과 제안된 카오스 송수신기의 최적의 지연시간을 찾아야 한다. 본 논문에서는 Boss map을 사용했을 때, CDSK 방식과 새로운 송수신기 구조의 지연시간에 따른 BER 성능을 평가한다. 지연 시간에 따른 BER 성능을 평가한 후, CDSK 방식과 새로운 송수신기 구조에서 최적의 BER 성능을 가질 수 있는 지연 시간을 확인한다.