Mitigação de jamming por meio da sincronização subatuada de um sistema hipercaótico
hipercaos; sincronização subatuada; comunicação baseada em caos; mascaramento caótico aditivo; interferência aditiva de canal; estabilidade de Lyapunov; taxa de erro de bit.
A sincronização baseada em sistemas caóticos e hipercaóticos tem atraído considerável atenção no desenvolvimento de sistemas de comunicação baseados em caos devido a propriedades intrínsecas da dinâmica caótica, tais como imprevisibilidade, elevada sensibilidade às condições iniciais, comportamento aperiódico e características espectrais de banda larga. Essas propriedades permitem utilizar sinais caóticos como portadoras para o mascaramento caótico aditivo, a transmissão e a recuperação da mensagem. Entretanto, a aplicação prática dessas estratégias ainda enfrenta desafios importantes. Muitos métodos de sincronização existentes dependem de leis de controle descontínuas ou estruturalmente complexas, requerem múltiplos sinais de controle, apresentam elevada carga computacional ou possuem garantias limitadas de robustez diante de incertezas, perturbações externas e sinais interferentes. Essas limitações tornam-se particularmente relevantes em sistemas modernos de comunicação e em sistemas ciberfísicos distribuídos, incluindo aplicações de \textit{vehicle-to-everything} (V2X), redes de dispositivos conectados e arquiteturas de comunicação com múltiplos nós. Nesses ambientes, baixa latência, reduzido consumo de recursos, escalabilidade, simplicidade de implementação, robustez e segurança da troca de informações constituem requisitos fundamentais. Além disso, perturbações externas, ruído e interferência intencional do tipo \textit{jamming} podem degradar significativamente o desempenho da sincronização e, consequentemente, comprometer a recuperação da mensagem transmitida. Nesse contexto, o desenvolvimento de mecanismos de sincronização capazes de combinar robustez teórica, baixa complexidade de atuação e aplicabilidade a cenários adversos constitui um problema de relevância tanto científica quanto tecnológica. Esta tese investiga esse problema e propõe, como sua principal contribuição, uma estratégia robusta de sincronização subatuada para sistemas hipercaóticos de alta dimensão, fundamentada na teoria de estabilidade de Lyapunov e direcionada à comunicação baseada em caos na presença de interferência intencional do tipo \textit{jamming}. Diferentemente de abordagens que requerem atuação independente em múltiplos estados do sistema escravo, a estratégia proposta utiliza uma única lei de controle escalar de realimentação linear. Essa característica reduz a complexidade estrutural do sincronizador, o número de entradas independentes de controle e, potencialmente, os requisitos de implementação, preservando simultaneamente propriedades formais de robustez. A formulação considera explicitamente perturbações dinâmicas e interferência aditiva de canal empregada para representar os efeitos de \textit{jamming}, permitindo analisar o comportamento do sistema de sincronização sob condições adversas de operação. A partir de uma análise baseada em funções de Lyapunov, são estabelecidas condições suficientes para garantir a estabilidade prática do erro de sincronização. Demonstra-se que o erro de sincronização e o erro associado à recuperação da mensagem são uniformemente ultimamente limitados, com ingresso e permanência em uma região residual em torno da origem. Dessa forma, mesmo na presença de perturbações dinâmicas limitadas e interferência aditiva de canal, o sistema mantém seus erros dentro de limites determinados pelas propriedades dinâmicas, pelos níveis dos sinais externos e pelos parâmetros do sincronizador. A análise também evidencia o papel do ganho do sincronizador como um parâmetro de projeto capaz de influenciar a região residual prevista teoricamente. Entretanto, reconhece-se explicitamente o caráter conservador das estimativas obtidas por meio da análise de Lyapunov. Consequentemente, a relação teórica entre o ganho de controle e o limite superior da região residual não deve ser interpretada como garantia de redução arbitrária ou monotônica do erro real de sincronização mediante o simples aumento do ganho. Essa distinção entre