混沌是一种特殊的非线性现象,表现为整体的收敛和局部的发散,是确定性和随机性的有机结合体。由于混沌特有三大特征:初值敏感性、确定性、长期不可预测性,其表现出一种有别于传统确定运动和随机运动的行为,并存在美丽的混沌吸引子。相较于整数阶的混沌模型,分数阶混沌模型有着更强的客观性和复杂性,所以当分数阶混沌模型取代整数阶混沌模型,成为混沌通信模块中的加密模块时,保密水平将会显著地提高。分数阶混沌加密的首要条件是分数阶混沌系统的同步,而同步是分数阶混沌加密通信的技术核心。为保证分数阶混沌的加密成功,本文将注重对分数阶混沌系统同步的计算探讨,寻找满足分数阶混沌同步要求的具体控制器。最后一章,将以计算实例,仿真说明分数阶混沌系统的加密、解密的优质效果。本文的创新工作主要体现在以下几个方面:(1)分析含参扰动和外界噪声的分数阶系统。基于自适应策略提出控制器新模型,理论说明和实验验证分数阶混沌系统的同步。首先利用预估——校正法,做分数阶混沌相图;其次,基于分数级Lyapunov第二稳定性定理,在自适应控制策略下构造一般的控制器模型,接着在理论上证明该控制器的合理性;以实例形式,在MATLAB仿真环境下,考察分数阶混沌系统的同步效果。仿真结果显示,自适应控制器成功地实现了分数阶混沌系统的同步。(2)针对分数阶混沌同步的控制器:自适应控制器和互耦控制器,从混沌结构无损伤性,同步效果,同步时间等方面比较和分析。在MATLAB中对含参扰动和外界噪声的分数阶混沌系统进行同步仿真,仿真结果显示,自适应控制器在实用性、操作性上优于互耦控制器。(3)针对含参扰动和外界噪声的分数阶混沌同步系统进行参数识别。采用自适应控制策略,寻找在误差系统方程中满足分数阶Lyapunov第二稳定性定理的控制器。通过数学证明,验证该设计器的合理性;接着以实例形式验证,仿真结果显示,自适应控制器成功地识别了系统的参数。(4)采用滑模手段对含参扰动和外界噪声的分数阶混沌同步系统进行参数识别。利用滑模控制内禀的高鲁棒性,优化了含参扰动和外界噪声的分数阶混沌同步的抖动问题。实例仿真结果显示,基于滑模控制的分数阶混沌系统同步,其稳定性和抗干扰性优于纯自适应控制器的实施效果。(5)以基于滑模控制生成的分数阶混沌同步系统作为加密模块,借助混沌掩模形式,在MATLAB中实现混沌通信中的加密、解密过程。计算结果显示,基于滑模控制的分数阶混沌同步控制器可成功地实现混沌通信和加密。