利索能及
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专利号: 2024100404314
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:

1.一种具有反应扩散复值BAM忆阻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:构建具有反应扩散复值BAM忆阻神经网络驱动系统和响应系统,具体包括以下步骤:步骤S11:构建具有反应扩散复值BAM忆阻神经网络驱动系统为:式中,i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;时间t≥0;n≥2,m≥2分别是所述驱动系统X层和Y层T神经元个数;s表示空间维数,q=1,2,…,s;空间变量x=(x1,x2,…,xs) 且满足|xq|0, 分别为X层中第i个神经元与Y层中第j个神经元的扩散系数;yi(t,x)和zj(t,x)分别是所述驱动系统在t时刻与位置x处X层第i个和Y层第j个神经元的复值状态变量,其中yi(t,x)的实部和虚部分别为 和 zj(t,x)的实部和虚部分别为和 δi>0,γj>0是负反馈系数,用来描述神经元的自抑制率;τ(t)是满足0≤τ(t)≤τ的时变时滞,其中τ为正常数;gi(yi(t,x))和fj(zj(t,x))分别表示为所述驱动系统中X层第i个和Y层第j个神经元不包含时滞的复值激活函数,其中gi(yi(t,x))的实部和虚部分别为 和 fj(zj(t,x))的实部和虚部分别为 和gi(yi(t‑τ(t),x))和fj(zj(t‑τ(t),x))分别表示为所述驱动系统中X层第i个和Y层第j个神经元包含时滞的复值激活函数,其中gi(yi(t‑τ(t),x))的实部和虚部分别为和 fj(zj(t‑τ(t),x))的实部和虚部分别为和 所述各激活函数均满足利普希茨条件,即满足对于任意实数a和b,

和 其中 和 为正常数;同时所述

各激活函数均是有界的,并满足 和

其中 和 为正常数;aji(yi(t,x))、bji(yi(t,x))、cij(zj(t,x))和dij(zj(t,x))是复值忆阻器突触连接权重,其中aji(yi(t,x))的实部和虚部分别为 和bji(yi(t,x))的实部和虚部分别为 和 cij(zj(t,x))的实部和虚部分别为 和 dij(zj(t,x))的实部和虚部分别为和 且满足:

根据上述分析,将驱动系统拆分成:

步骤S12:构建与所述驱动系统相对应的具有反应扩散复值BAM忆阻神经网络响应系统:式中,i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;时间t≥0;n≥2,m≥2分别是所述响应系统X层和Y层神经元个数,与所述驱动系统X层和Y层神经元个数相同;s表示空间维数,q=1,2,…,s;空T间变量x=(x1,x2,…,xs) 且满足|xq|0, 分别为X层中第i个神经元与Y层中第j个神经元的扩散系数; 和 分别是所述响应系统在t时刻与位置x处X层第i个和Y层第j个神经元的复值状态变量,其中 的实部和虚部分别为和 的实部和虚部分别为 和 δi>0,γj>0是负反馈系数,用来描述神经元的自抑制率;τ(t)是满足0≤τ(t)≤τ的时变时滞,其中τ为正常数;

和 分别表示为所述响应系统中X层第i个和Y层第j个神经元不包含时滞的复值激活函数,其中 的实部和虚部分别为 和的实部和虚部分别为 和 和

分别表示为所述响应系统中X层第i个和Y层第j个神经元包含时滞的复值激活函数,其中 的实部和虚部分别为 和的实部和虚部分别为 和

所述 各激 活函数 均满 足利 普希茨 条件 ,即 满足 对于 任意实 数a 和b ,和 其中 和 为正常数;同时所述各激活函数均是有界的,并满足 和 其中 和

为正常数;ui(t,x)和 表示事件触发控制器,其中ui(t,x)的实部和虚部分别为和 的实部和虚部分别为 和和 是复值忆阻器突触连接权重,其中

的实部和虚部分别为 和 的实部和虚部分别为 和 的实部和虚部分别为 和

的实部和虚部分别为 和 且满足:

其中, 和 都

是常数;切换间隔Ti>0;

根据上述分析,将响应系统拆分成:

步骤S2:设定所述驱动系统和响应系统的同步误差,并建立同步误差系统;

步骤S3:设计静态事件触发控制器,将所述静态事件触发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具体包括以下步骤:

步骤S21:根据步骤S1构建的具有反应扩散复值BAM忆阻神经网络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S22:根据所述驱动系统和响应系统,以及步骤S21设定的同步误差,建立同步误差系统为:其中,ei(t,x)实部和虚部分别为 和 实部和虚部分别为和

根据上述分析,将误差系统拆分成:

其中,

其中,

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,设计静态事件触发控制器u(t,x)和 实部R R R R R I I I I和虚部分别为u(t,x)=‑Pe (tkh,x)‑Qsign(e (tkh,x)),u (t,x)=‑Pe (tkh,x)‑QsignI(e(tkh,x)), 和

R I R

其中sign(·)为符号函数;P,P,Q ,I R I R I

Q ,Λ ,Λ ,Ξ 和Ξ 为控制增益,且需要满足如下不

等式:

为事件触发时刻,tk为正整数,h为采样周期,采样序列Δ1={0,h,2h,…,ρh},ρ为正整数,事件触发时刻的序列 且tk+1h=inf{t>tkh 且t∈ Δ 1:f >0或 M>0} ,其 中,测量误

||·||1表示向量的1范数;

步骤S32:将所述静态事件触发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yi(t,x)和zj(t,x),接收端获取所述响应系统产生的混沌信号作为解密信号 和步骤S34:所述发送端将加密信号yi(t,x)和zj(t,x)和明文信号ri(t,x)和 进行加密运算,获得密文信号hi(t,x)和 满足hi(t,x)=yi(t,x)+ri(t,x),步骤S35:所述发送端通过信道发送所述密文信号hi(t,x)和 所述接收端通过信道接收所述密文信号hi(t,x)和步骤S36:所述接收端将收到的密文信号hi(t,x)和 和解密信号 和进行解密运算,获得解密明文信号ssi(t,x)和