单环掺铒光纤激光器的混沌驱动同步

本文研究了在泵浦光调制下的掺铒光纤激光器的混沌及其同步,给出了单环掺铒光纤激光器在泵浦条件下产生混沌的条件。利用混沌同步驱动法实现了激光器的混沌同步,通过计算最大条件Lyapunov指数随驱动强度的变化,我们确定了使两个激光器实现混沌同步的参数条件。     

基于延时相移反馈控制的单环掺铒光纤激光器的混沌产生

为了拓宽单环掺铒光纤激光器延时反馈系统的混沌产生区间,提出了在延时反馈回路中加入电光相位控制器。通过调节作用在电光相位控制器上的正弦信号的频率和幅值,来调节其相位,并通过观察示波器上的时间序列和频谱,研究系统的混沌产生。结果表明,随着正弦信号的频率和幅值的增加,单环掺铒光纤激光器系统以阵发方式进入混沌状态。     

掺铒光纤激光器的动力学分析及电路实现

针对单模双环掺铒光纤激光器非线性系统提出了一种新的模拟电路模型.利用模拟电路仿真、平衡点性质、李雅普诺夫指数谱和分岔图等对系统动力学特性进行了分析,并使用Multisim和DSP完成了硬件实现.分析结果表明,单模双环掺铒光纤激光器系统在特定条件下可以进入稳定混沌状态,同时本模拟电路可以表现出与之相同的动力学特性.与单模双环掺铒光纤激光器相比,本电路结构简单,成本低廉,为掺铒光纤激光器系统的应用提供了理论基础.     

电阻电容电感分路的约瑟夫森结阵列中的混沌同步

本文研究由两个串联的电阻电容电感分路的约瑟夫森结和一个耦合电阻组成的阵列,通过数值模拟给出了阵列系统随着直流偏置电流变化的分岔图和最大李雅普诺夫指数,分析了阵列系统进入混沌的方式,阐明了混沌状态和周期状态对应的参数区间。并且利用混沌信号驱动法的理论提出了两个电阻电容电感分路的约瑟夫森结阵列混沌同步的方案,通过适当调节驱动强度使最大条件李雅普诺夫指数为负,完成混沌同步。     

时间延迟双向耦合的混沌系统的同步与控制

针对双向耦合的两个混沌系统的同步问题，提出了一种新的基于时间延迟反馈的双向耦合的混沌系统同步方法.假设驱动系统和响应系统的耦合系数保持相同，且状态为线性耦合.基于Lyapunov稳定性理论，根据同步模型的误差动力学系统给出了同步条件.通过求解Riccati方程，得到混沌系统实现同步的耦合参数范围.选择合适的延迟时间，研究了响应系统的状态与驱动系统的状态的相互影响.结果表明，在参数范围内，可以保证了系统的同步，能对系统实现控制.通过改变控制信号的延迟时间，同步了耦合混沌系统的轨道，系统能被镇定到不稳定不动点或周期轨道上.     

掺铒光纤激光器的混沌电路设计与实现

为门研究双环掺铒光纤激光器的动力学特性,提出采用分立元件设计模拟电路并实现其混沌行为。根据系统的动力学方程,经过相应的系数变换,得到了对应的电路设计模型,并给出了电路仿真和硬件实验结果。实验通过调节电路中的可变电阻,可以将混沌控制到不同的周期轨道,与双环掺铒光纤激光器的动力学特性分析相同。研究结果表明,应用电路设计可以很好的模拟双环掺铒光纤激光器系统的动力学特性,而且理论分析与实验结果相一致。     

混沌激光调制实现二次谐波系统混沌反控制与混沌同步

提出了利用混沌激光调制实现二次谐波系统混沌同步的方法。利用混沌激光调制泵浦场,选择合适的调制强度,可以将二次谐波系统从周期态控制到混沌态,实现光学二次谐波系统的混沌反控制。数值分析结果表明,如果两个或多个二次谐波系统的泵浦场同时被混沌激光信号调制,这些系统尽管初始条件不同,在确定的参数范围内,通过调整调制强度,可以实现两个或多个二次谐波系统混沌同步。即可以利用混沌激光调制泵浦场也可以通过调制二次谐波系统调谐参数来实现光学二次谐波系统的混沌反控制与同步,并对混沌激光调制结果与周期信号调制结果进行了比较。光学二次谐波系统的混沌反控制与同步对混沌的保密通讯研究有着一定的参考价值。     

双区半导体激光器的混沌同步研究

给出了双区半导体激光器产生混沌的条件,研究了双区半导体激光器的混沌及其同步,利用混沌驱动法和连续变量反馈法实现了激光器的混沌同步,通过计算最大条件Lyapunov指数随注入强度及反馈权重的变化,得到了可以达到混沌同步的注入参数及反馈权重的取值范围,最后又对两种方法进行了对比分析。     

非等同广义离散超混沌系统的多同步研究

提出用广义依农映像和广义立方映像两个离散超混沌系统,在单向驱动控制信号的作用下,构建了非等同超混沌同步的驱动-响应系统,根据离散系统局域稳定性理论,确定这一系统在不同维数下出现完全同步和完全反同步、广义同步和广义反同步的解析条件,设计和构建非等同超混沌系统的实验电路,依据理论分析得到的参数范围,通过数值计算和测量实验电路,所得到的结果均与理论分析的结果相符合.研究结果表明,恰当选择单路驱动控制信号,也可实现非等同超混沌离散系统多种类型的同步.     

基于光纤混沌替代电路的图像加密方案

鉴于激光器系统的实验成本较高,提出一种用模拟电路代替单环掺铒光纤激光器系统产生混沌信号的方法,得到真随机序列。这组随机序列能够通过NIST软件包的16项测试,具有良好的随机性。将此真随机序列用于图像加密,实验证明,此方案能够抵抗各种攻击,具有较高的安全性。     

不确定连续非线性系统鲁棒混沌反控制

为了实现一类非线性系统的鲁棒混沌反控制,提出非线性不确定系统鲁棒混沌反控制的非线性比例积分微分控制 （NPID）方法.该方法借助微分跟随器和数值微分环节分别提取驱动混沌动态系统和受控系统输出的微分信号，并在此基 础上根据时间加权的误差绝对值积分（ITAE）最小的原则设计非线性比例积分微分控制器，使受控系统的输出能良好地 跟踪驱动混沌系统输出，实现非线性不确定系统的鲁棒混沌反控制.将混沌反控制的适用范围由离散时间系统拓展到连续 时间系统，由参数结构已知的线性稳定系统拓展到参数结构未知的非线性稳定和不稳定系统.分析和仿真结果表明，微分 跟随器和数值微分环节可以对驱动混沌动态系统和受控系统的微分信号进行高精度实时提取，控制策略具有鲁棒性，控 制器的设计具有不受李雅普诺夫指数配置求取困难和微分几何控制器设计计算复杂性的约束.     

提取混沌中微弱信号的正交局部投影方法

改进了降低混沌中噪声的局部投影方法,建立了正交局部投影算法,根据混沌的确定性特征,提出了预测性邻点选取方法和参数选择法则。这种方法成功地应用于提取Henon混沌中的微弱信号,在信噪比不低于-80 dB的条件下,能够准确提取信号信息。数值实验表明,该方法具有高度的稳定性和可靠性,是提取混沌中微弱信号的有效方法。     

斜光格子中玻色－爱因斯坦凝聚的Melnikov混沌控制

研究了斜光格子中玻色-爱因斯坦凝聚的混沌特征,利用直接微扰法获得了Gross-Pitaevskii方程的微扰解。理论解析表明:这个微扰解是混沌解,因为它满足Melnikov混沌判据,此结果意味该系统存在混沌行为,而相应的数值模拟结果印证了其理论结果。然而,系统的混沌可以通过调节系统参数或改变初始条件加以控制,由此表明,系统参数或初始条件在控制混沌中扮演了非常重要的角色。     

基于改进Lorenz系统的多翼混沌吸引子及其电路设计

在以Lorenz系统为基础的一个新混沌系统上添加驱动信号,提出一个新的多翼对称非自治混沌系统.在某一固定频率下,该系统出现了20翼的混沌吸引子.从仿真结果可以看出,此种改造方法不仅保留了原系统的混沌特性,而且增加了吸引子的拓扑结构复杂性.最后,设计了系统的模拟电路,从物理上验证新系统的混沌特性和数值仿真的一致性.     

基于Walsh码的正交差分混沌键控通信方案

提出一种可用于超宽带(UWB)的新型正交差分混沌键控(ODCSK)通信方案,能克服码移差分混沌键控(CS-DCSK)方法存在的问题,具有比特传输速率高、保密性好、可靠性高等优点. 理论分析和仿真结果表明,在一定的扩频因子和信噪比条件下,新系统具有比CS-DCSK更好的解码性能.     

频分复用在混沌保密通信中的应用研究

给出了一种便于集成的改进型Chua电路,构造出一种具有一定鲁棒性、抗干扰等特性的驱动-响应式键波混沌同步系统,给出了影响混沌同步的主要因素和键波频带宽度的估算方法;根据频分复用技术解决了目前如何同时在同一信道中高效传输混沌同步控制信号和密文信号的关键性问题,通过实验证明了此方案的可行性,为混沌在保密通信中的实际应用奠定了基础.     

混沌干扰下的随机共振研究

利用随机共振现象可以实现弱信号检测,目前大量的研究是在白噪声或色噪声背景下进行的,对于混沌干扰下的随机共振的研究却很少。研究了混沌背景干扰下的信号检测,发现在混沌干扰下双稳系统也会发生随机共振现象,因此可以检测出淹没在混沌干扰中的信号;在混沌与噪声同时存在的混合背景下,随机共振现象仍然存在,混合背景可以发生与单一噪声背景类似的随机共振现象。