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专利号: 2024100388237
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有广义时滞项的惯性模糊神经网络的保密通信方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:建立具有广义时滞项的惯性模糊神经网络驱动系统和响应系统,具体包括以下步骤:步骤S11:建立具有广义时滞项的惯性模糊神经网络为:

式中,时间t≥0,i=1,2,…,n;j=1,2,…,n;n表示所述惯性模糊神经网络中含有的神经元个数;xi(t)表示所述惯性模糊神经网络的第i个神经元在时间t处的状态;αi表示第i个神经元的阻尼系数,βi表示当网络与外部输入断开连接时,第i个神经元将其电位重置为静止状态的速率,αi和βi分别满足αi>0和βi>0;aij、bij和cij表示连接权值;dij是前馈元素;hij和mij是模糊反馈最小的元素;kij和nij是模糊前馈最大元素;Tij和Sij分别表示模糊前馈最小元素和模糊前馈最大元素;fj(xj(t))表示所述惯性模糊神经网络中第j个神经元不包含时滞的激活函数,fj(xj(qij(t)))表示所述惯性模糊神经网络中第j个神经元包含广义时滞的激活函数, 表示所述惯性模糊神经网络第j个神经元含中立型时滞的激活函数,qij(t)为广义时滞且满足qij(t)≤t,表示在t时刻第j个神经元到第i个神经元的信息传递时滞;上述各激活函数均满足利普希茨条件,即|fj(u)‑fj(w)|≤Lj|u‑w|,其中u和w为任意实数,Lj为正常数且满足|fj(·)|≤Mj,其中Mj为正常数;∧和∨分别代表模糊与和模糊或算子,且对于任意实数u和w满足以下条件:Vj(t)表示第j个神经元的输入;Ii(t)表示第i个神经元的偏置;

步骤S12:建立具有广义时滞项的惯性模糊神经网络驱动系统为:

将步骤S11建立的具有广义时滞项的惯性模糊神经网络进行变量代换降阶处理,建立具有广义时滞项的惯性模糊神经网络驱动系统为:其中εi∈R;Hi=εi(αi‑εi)‑βi;Ki=εi‑αi;

步骤S13:根据步骤S12建立的驱动系统,建立与其相对应的响应系统:

式中,时间t≥0,i=1,2,…,n;j=1,2,…,n;n表示所述响应系统中含有的神经元个数;yi(t)表示所述响应系统的第i个神经元在时间t处的状态;fj(yj(t))表示所述响应系统中第j个神经元不包含时滞的激活函数,fj(yj(qij(t)))表示所述响应系统中第j个神经元包含广义时滞的激活函数, 表示所述响应系统的第j个神经元含中立型时滞的激活函数;上述各激活函数均满足利普希茨条件,即|fj(u)‑fj(w)|≤Lj|u‑w|,其中u和w为任意实数,Lj为正常数且满足|fj(·)|≤Mj,其中Mj为正常数; 和 表示预设时间量化同步控制器;

步骤S2:根据步骤S1建立的具有广义时滞项的惯性模糊神经网络的驱动系统和响应系统,设定同步误差;

步骤S3:根据步骤S2构建的同步误差,设计预设时间量化同步控制器,将所述预设时间量化同步控制器作用于所述响应系统,使得所述响应系统同步于所述驱动系统,进而实现保密通信方法;

步骤S2具体为:

根据步骤S1构建的具有广义时滞项的惯性模糊神经网络的驱动系统和响应系统,设定所述驱动系统和响应系统的同步误差为:步骤S3具体包括以下步骤:

步骤S31:根据步骤S2构建的同步误差,设计预设时间量化同步控制器:

其中,i=1,2,…,n;σ、λ、η、μ和θi为正的控制器增益;0<ν<1;b为大于 的参数;当时,k=2;当b=2时,k=3;当b>2时,k=4; 是固定时间; 是预设时间;sign(·)为符号函数; g(e1i(t))为误差e1i(t)的量化值,g(e1i(t))=(1+Δ)e1i(t),Δ为量化误差, 为扇形边界, 0<δ<1;

g(e2i(t)(为误差e2i(t)的量化值,其中g)e2i(t)(=(1+Δ)e2i(t);控制器增益σ、λ和θi满足下列不等式:‑2εi‑2σ(1+δi)+1+|Hi|≤0

2Ki‑2λ(1+δi)+1+|Hi|≤0

步骤S32:将所述预设时间量化同步控制器作用于所述响应系统,使得所述响应系统同步于所述驱动系统;

步骤S33:所述驱动系统与所述响应系统同步之后,发送端获取所述驱动系统产生的混沌信号作为加密信号xi(t),接收端获取响应系统产生的混沌信号作为解密信号yi(t);

步骤S34:所述发送端将加密信号xi(t)和明文信号si(t)进行加密运算,获得密文信号hi(t),hi(t)=xi(t)+si(t);

步骤S35:所述发送端通过信道发送所述密文信号hi(t),所述接收端通过信道接收所述密文信号hi(t);

步骤S36:所述接收端将收到的明文信号hi(t)和解密信号yi(t)进行解密运算,获得解密明文信号ssi(t),ssi(t)=hi(t)‑yi(t)。