• 제목/요약/키워드: 카오스동기제어

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카오스 발생회로를 이용한 음성비화통신 제어시스템 (Speech Secure Communication Control System Using Chaos Generation Circuit)

  • 여지환;이익수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.72-80
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    • 1996
  • 본 논문은 카오스 발생회로(chaos generation circuit)를 설계 및 구현하고, 카오스 회로들간의 카오스 동기화(chaos synchronization) 알고리즘을 기초로 하여 카오스 변조통신을 구성하여 음성비화시스템의 구현에 관하여 실험적으로 검증했다. Pecorra와 Carroll 은 카오스 신호로서 카오스 시스템을 구동하면 카오스 동기화가 가능하다고 발표했다. 이러한 제어기법은 카오스 신호의 마스킹과 복원 알고리즘의 등장을 초래했다. 본 연구는 카오스 신호를 발생하기 위하여 상태변수 기법을 이용하여 로렌쯔(Lorenz) 카오스 발생회로를 하드웨어로 구현했다. 수치 실험 및 보드상의 실험에서 카오스 회로는 카오스의 동적특성을 나타냈으며, 카오스 발생회로들간의 카오스 동기제어를 아루었다. 음성비화를 위한 카오스 신호의 변조는 카오스 신호에 음성신호를 가산하여 송신하며, 광대역)spread spectrum)의 카오스 변조통신 (chaotic modulation communication)에서 음성정보는 수신시스템의 카오스 부시스템에서 카오스 신호를 빼내어 신호를 복원한다. 보드상에서 하드웨어로 구현한 카오스 변.복조 통신시스템을 구성하여 음성신호와 비화통신에 카오스 지능제어기법을 적용하였다.

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카오스 로봇에서의 동기화 기법 (Synchronization Method in the Chaotic Robot)

  • 배영철;김이곤
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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    • pp.233-236
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    • 2005
  • 본 본문은 Chus's 방정식을 이용한 카오스 회로를 이동 로봇에 내장하여 카오스 이동 로봇을 구성하고 이 카오스 이동 로봇이 어느 임의 평면을 카오스 궤적을 가지고 주행 또는 탐색하다가 동기화 제어 명령이 내려지면 2개 또는 여러 개의 로봇이 서로 동기화 되는 방법을 제시하고 그 결과를 검증하였다. 카오스 로봇 동기화에서는 장애물이 없는 경우와 은닉 장애물이 있는 경우에서 2개의 로봇이 서로 동기화를 이루는지를 확인하였으며 만족할 만한 결과를 얻었다.

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능동 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 변형된 Lorenz 카오스 동기화 (Modified Lorenz Chaos Synchronization Via Active Sliding Mode Controller)

  • 류기탁;이윤형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.16-23
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    • 2018
  • 카오스는 비선형 과학 분야에서 매우 중요한 주제 중의 하나이며, Lorenz가 처음으로 소개한 이후 집중적으로 연구되어지고 있다. 카오스 시스템의 한 특성은 카오스 시스템에 의해 생성된 신호는 다른 어떤 시스템과 동기화되지 않는다는 것이다. 따라서 두 카오스 시스템은 서로 동기화되는 것이 불가능한 것처럼 보이지만, 만약 두 시스템이 적절한 방법으로 정보를 교환한다면 이 두 시스템은 동기화가 가능하다. 본 논문에서는 능동 제어와 슬라이딩 모드 제어, 그리고 리아프노프 안정도 이론을 기반으로 하는 변형된 Lorenz 카오스 시스템의 동기화 문제에 대해 다룬다. 동기화를 위해 고려한 기법은 선형상태 오차 변수에 의해 짝을 이룬 구동시스템과 응답시스템으로 구성된다. 이를 위해 우선 대상 카오스 시스템에 대해 간단히 살펴본다. 다음으로 능동제어, 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용한 카오스 시스템의 동기화와 채터링 문제를 해결하기 위한 제어 방법을 도출한다. 전체 폐루프 시스템의 점근적 안정도는 리아프노프 안정도 이론에 의해 증명한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위해 그래픽으로 제시한다.

HVPM의 카오스 신호와 치환동기 (Replaced Synchronization and Chaos Signal by HVPM)

  • 이익수;여지환
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1999년도 추계공동학술대회 논문집:21세기지식경영과 정보기술
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    • pp.595-599
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    • 1999
  • 본 논문에서는 카오스 현상을 나타내는 수식을 변형하여 암호시스템이나 PN(pseudo-noise)시퀸스에 적용하기 위하여 복잡한 카오스 신호를 발생시키는 하이퍼카오스 VP 사상(HVPM, Hyper chaos Volume Preserving Maps)과 이들간의 카오스 동기화를 제안한다. 단계별 모듈러(modulus) 함수를 이용하여 랜덤한 카오스 신호를 발생시키기 위하여 이산시간(discrete-time) HVPM 모델을 설정하고, 수치해석 실험으로 아날로그 카오틱시퀸스(CAS. chaotic analog sequence)의 특징을 분석한다. 그리고 HVPM의 신호를 기존의 단순한 PC(Pecora, Carroll)방법을 응용한 치환동기화 (synchronous substitution)를 이용하여 구동 및 응답시스템간의 카오스 동기화(chaos synchronization) 제어를 한다. 수치실험에서 카오스 신호가 갖는 특징들을 확인할 수 있었으며, 치환동기시스템에서 효과적인 카오스 동기화가 수행됨을 증명할 수 있었다.

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불확실한 $L\ddot{u}$ 카오스 시스템을 위한 적응 퍼지 Bilinear 동기화 제어 설계 (Adaptive Fuzzy Bilinear Synchronization Control Design for Uncertain $L\ddot{u}$ Chaos System)

  • 백재호;이희진;박민용
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권3호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • 본 논문은 불확실한 $L\ddot{u}$ 카오스 시스템의 동기화를 위한 적응 퍼지 bilinear 동기화 제어 설계 방법을 제안한다. $L\ddot{u}$ 카오스 시스템은 알려지지 않은 파라미터를 가지고 있다고 가정한다. 먼저, 불확실한 $L\ddot{u}$ 카오스 시스템을 TS 퍼지 bilinear 모델링을 통해 재구성한다. 불확실한 파라미터를 가진 TS 퍼지 bilinear $L\ddot{u}$ 카오스 시스템을 기반으로한 적응 퍼지 bilinear 동기화 제어 기법을 설계한다. Lyapunov 이론을 통해서 설계된 적응 퍼지 bilinear 동기화 제어 기법을 통한 TS 퍼지 bilinear $L\ddot{u}$ 카오스 시스템과 제안된 슬레이브 시스템 간의 오차 다이나믹 시스템의 안정성을 보장하고 이를 통해서 불확실한 파라미터를 추정 할 수 있는 적응 규칙을 유도한다. 제안된 동기화 제어 기법을 시뮬레이션을 통해서 그 명확성을 보이고자 한다.

카오스 이동 로봇의 상호 협조 제어를 위한 동기화 기법 (The Synchronization Method for Mutual Cooperation Control of Chaotic Mobile Robot)

  • 배영철;김천석;구영덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.1616-1623
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    • 2005
  • 본 논문에서는 카오스 이동 로봇에서의 상호 협조 제어를 위한 동기화 기법을 제안하였다. 카오스 이동 로봇에서의 상호 협조 제어를 위한 동기화를 이루기 위하여 장애물을 가진 경우와 장애물을 가지지 않는 경우에 있어서 결합 동기 이론과 구동 동기 이론을 적용하였으며 두개의 로봇에서 동기화가 이루어짐을 확인하였다.

카오스 소형 무인 비행체의 협조 제어를 위한 동기화 기법 (The Synchronization Method for Cooperative Control of Chaotic UAV)

  • 배영철
    • 지능정보연구
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    • 제11권3호
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    • pp.45-55
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    • 2005
  • 본 논문에서는 카오스 궤적 표면에서 불안정한 리미트 사이클을 가지는 카오스 무인 비행체의 동기화 기법을 제안하였다. 카오스 궤적 표면에서의 모든 장애물들은 불안정한 리미트 사이클을 가지는 반데어 폴(Van der Pol) 방정식을 가지고 있다고 가정하였다. 제안한 기법들은 만약 2대의 카오스 무인 비행체 중 한대가 동기화 명령을 받으면 나머지 한대의 무인 비행체는 임의의 표면상에 카오스적인 탐색을 하는 동안 동일한 궤적을 가지고 추종하게 됨을 확인하였다.

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피드백 마스킹 기법을 사용한 카오스 음성비화통신 (Chaotic Speech Secure Communication Using Feedback Masking Techniques)

  • 이익수;여지환
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.353-356
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    • 2002
  • 본 논문은 카오스 신호를 이용하여 안전한 음성신호의 전송을 위한 아날로그 비화통신 시스템의 성능분석에 관한 연구이다. 기존의 카오스 동기화 및 카오스 변조통신 알고리즘을 개선하여 실제 통신환경에서 발생하는 다양한 조건들을 적용하여 음성신호의 복원능력을 모의실험으로 분석하였다. 일반적인 PC 제어기법과 제안한 피드백 마스킹 기법을 사용하여 송신단에서 음성신호를 카오스 신호로 마스킹하여 변조하고, 통신채널에 잡음신호를 추가하여 전송하였다. 수신단에서는 카오스 응답시스템을 이용하여 음성신호를 복조하고, 복원성능을 계산하기 위하여 아날로그 복원 에러신호의 평균전력을 제안하여 계산하였다. 실험결과 마스킹 정도, 파라미터들의 민감성, 채널잡음 등에 대하여 PC 제어기법보다 피드백 제어기법의 복원성능이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 로렌쯔 카오스 시스템을 비화통신시스템에 사용할 경우 파라미터들의 조합으로 암호키를 구성해야 하므로 키값들의 선정에 기준이 되는 파라미터 변화율에 대응하는 복원에러율의 관계를 실험 값으로 구하였다.

자기피드백 마스킹 기법을 사용한 카오스 음성비화통신 (Chaotic Speech Secure Communication Using Self-feedback Masking Techniques)

  • 이익수;여지환
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.698-703
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    • 2003
  • 본 논문에서는 카오스 신호를 이용하여 음성신호의 보안전송을 위한 아날로그 비화통신 시스템을 제안하고 통신성능을 분석하였다. 기존의 카오스 동기화 및 카오스 변조통신 알고리즘을 개선하여 통신환경에서 발생하는 다양한 조건들을 적용하여 음성신호의 복원능력을 모의실험 하였다. 일반적인 PC(Pecora & Carroll) 제어기법과 제안한 SFB(Self-FeedBack) 마스킹 기법을 사용하여 송신단에서 음성신호를 카오스 신호로 마스킹하여 변조하고, 통신채널에 잡음신호를 추가하여 전송하였다. 수신단에서는 카오스 응답시스템을 이용하여 음성신호를 복조하고, 복원성능을 계산하기 위하여 아날로그 복원 에러 신호의 평균전력을 제안하여 계산하였다. 실험결과 마스킹 정도, 파라미터들의 민감성, 채널잡음 등에 대하여 PC 제어기법보다 피드백 제어기법의 복원성능이 우수함을 정량적인 데이터로 확인할 수 있었다. 또한 로렌쯔 카오스 비화통신시스템에 사용할 경우 파라미터들의 조합으로 암호키를 구성해야 하므로 파라미터 변화율에 대응하는 복원에러율의 관계를 모의실험 값으로 구하였다.

다중 카오스 로봇에서의 상호 연동 기법 (Mutual Synchronization Method in the Multi Chaotic Robot)

  • 배영철;김이곤
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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    • pp.237-240
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    • 2005
  • 본 본문은 Chus's 방정식과 Lorenz 방정식을 이용한 카오스 회로를 이동 로봇에 내장하여 카오스 이동 로봇을 구성하고 이 카오스 이동 로봇이 어느 임의 평면을 카오스 궤적을 가지고 주행 또는 탐색하다가 상호 연동 제어 명령이 내려지면 2개 또는 여러 개의 로봇이 서로 연동되어 동기화 되는 방법을 제시하고 그 결과를 검증하였다. 카오스 로봇 동기화에서는 장애물이 있는 경우와 은닉 장애물이 있는 경우에서 2개의 로봇이 서로 연동되어 움직이는지를 확인하였으며 만족할 만한 결과를 얻었다.

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