中文摘要：

在具有广阔应用前景的无线传感器网络中，保密问题是关键，而且又和协作密不可分，此类网络中的保密严重依赖于多个节点的良好协作（多跳）。但因网络缺乏固定的基础设施支撑、节点之间的瞬时动态链接、故障节点的消失或者新节点的添加，不协作的恶意节点或故障节点的泄密必然危害整个网络的安全。因此保密和协作问题又是制约其应用的难点。本项目拟研究分数阶超混沌系统和多涡卷系统建模的理论和方法，及其在时延、异质节点和不同拓扑结构下的同步特性，并将其应用于无线传感器网络中，提高网络的保密性；尝试利用博弈理论，分析无线传感器网络中节点的自私行为，提出模糊控制的策略更新方法，促进网络节点间的协作。本项目将非线性动力学、复杂网络和通信、博弈理论完美结合，最终实现无线传感器网络中可扩缩、高能量效率和频谱效率、抗延时的协作保密。该项目有利于促进混沌保密中的基础理论研究，推动无线传感器网络关键技术的发展。有望取得预期的研究成果。

结论摘要：

在具有广阔应用前景的无线传感器网络中，由于节点能量和频谱资源有限，需要多个节点共同协作（多跳）才能完成通信和信息处理，但网络缺乏固定的基础设施支撑，节点间是瞬时动态链接的，这造成（1）其网络的信息保密令人担忧。（2）网络中随时可能有部分节点失效或者新节点的添加——网络的可扩缩性问题。 围绕上述问题， 本项目主要在以下方面进行研究工作，并取得了一定的成果 （1）利用分数阶混沌系统具有复杂动力学特性以及基于混沌同步保密通信的优势，提出了基于忆阻器的分数阶混沌系统建模，研究其动力学特性以及在时延、异质节点及不同拓扑结构下的同步特性；研究以松弛振荡器产生的锯齿波作为激励， 实现两个不同状态和参数的Duffing系统的同步。以最终实现无线传感器网络中更加保密和协作的通信。 （2）利用博弈理论，提出了多个无线传感器节点的多层分簇模型， 分析无线传感器网络中的资源分配问题，以及节点之间的竞争与协作问题； 提出模糊控制的策略更新方法，促进无线传感器网络中更加智能地协作。 （3）通过交叉反馈控制产生改进的二维Logistic映射，实现多跳无线网络中的混沌跳频通信；以MESH网络和MOORE邻居结构网络为拓扑， 对多跳无线网络进行建模，并研究基于混沌振荡节点的多跳无线网络的协作同步。 （4）作为混沌加密的重要应用，研究基于改进Logistic混沌映射产生的PN序列的RFID加密通信，并以Cortex-M0开发板为平台，实现RFID加密通信的实验系统； 研究基于CHUA混沌和BAKER变换的图像加密算法。 最终实现无线传感器网络中可扩缩、高能量效率和频谱效率、抗延时的智能保密协作。 该项目的研究，有利于解决混沌保密通信系统中的实际工程问题，有利于推动多跳多节点网络中关键技术的发展。