一种混沌伪随机序列复杂度分析法(2)
发布时间:2021-06-08
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$A78物理学报H8卷
更高的复杂度
!根据表$的结果,两种映射所产生序列的线性(#)
(8
?$))>%!)(=((&)
(&:<,$,8,…,!@$)!
(9)表$给出了两种映射所产生的A进制伪随机序列的线性复杂度计算结果!
表$混沌伪随机序列的线性复杂度
序列长度8<<B<<C<<A<<$<<<%&’()*(+映射$<<$66866B<<B6A耦合信号":<!66
$<<
8<<
9<<
96A
B66
复杂度近似相同,因此线性复杂度不能够有效地区分混沌伪随机序列的复杂度!事实上,线性复杂度表征的是能够产生该序列的最短线性反馈寄存器长度,而混沌伪随机序列是通过混沌系统的迭代,并由其演化轨迹得到的!因此,用线性复杂度来衡量混沌伪随机序列的复杂度是不合适的!
9!复杂度分析的D2E=算法
为了区分不同混沌伪随机序列的复杂程度,必须从混沌系统本身特性入手!混沌系统的相邻轨道是以指数速度分离的,在一段时间内可以区分不同的轨道数目’越多,那么复杂度就越大!对于混沌运动,’随时间呈指数增长,即’"-!(,(B)式中常数!是测度熵,它反映了混沌运动信息产生速率!对于规则运动,!:<;对于纯随机运动,!:?;;对于混沌运动,<>!>?;!!越大,随机性越强,被恢复的可能性越小,复杂度也就越高!对于测度熵的一种有效方法是!3)熵,但是这种方法需要很大的观察样本序列,而且计算量巨大!
文献[$$]讨论了一种有效计算测度熵的D2E=方法!理论和实验证明:D2E=可以通过较短的观察序列,有效计算混沌序列的!3)熵,从而确定随机序列的随机性大小!当序列是均匀分布的纯随机序列时,在相同统计条件下的D2E=最大!我们采用这种方法来估计混沌序列的复杂度!
对于一个长度为*的序列样本空间[+($),(+8),…,(+
*)],定义,维向量组(%$),(%8),…,(%-),…(%*@,?$)#.,
,其中
(%-):[(+-),(+-?$),…,(+
-?,@$)]$!-!*@,?$!
定义以下几个中间量:,维向量(%-)和%(&)的最大距离,
[/%(-),(%
&)]:0:$1"F(,8,…,,
G(+
-?0@$)@(+
&?0@$)G)!(H)满足与第-个,维向量%(-)的最大距离小于1的向量数,
2,
(-
1):(满足/[%(-),(%&)]!1的&的个数)
(I*@,?$)!(C)根据2,
(-
1),定义#,(1),