典型混沌系统的噪声诱导与增强同步(英文)

研究了典型混沌系统在噪声影响下的完全同步问题,包括噪声诱导同步和噪声增强同步两种情形,并以新近提出的Liu混沌系统为例进行了讨论。进一步,本文还在一般的线性耦合框架下,针对混沌系统完全同步问题,详细讨论了噪声强度和耦合强度之间的关系。研究发现:噪声强度和耦合强度两因素对于实现混沌同步均起着积极的作用。数值仿真进一步证明了这一观点。     

噪声诱导电耦合FHN神经元同步

通过噪声对2个电耦合神经元施加影响,讨论了噪声强度和耦合强度对耦合神经元系统同步的影响.研究发现,噪声和耦合的双重作用下,系统可以更快地达到同步.当耦合强度g=1.0〉0.5时,电耦合连接的系统相当稳定,噪声并不能彻底改变系统状态.     

噪声作用下的化学突触耦合神经元系统的同步

研究了Hindmarsh-Rose神经元的化学突触耦合同步问题,以及高斯白噪声对耦合神经元系统同步的影响。研究发现:耦合强度可以影响耦合神经元系统的放电活动以及耦合神经元系统之间的同步状态。通过调整耦合神经元系统之间的耦合强度,可以使得两个神经元系统从非同步的神经元系统变为同步的神经元系统。同时也发现,适当的噪声可以促使非同步的Hindmarsh-Rose神经元电突触耦合发生同步行为,诱发化学突触耦合神经元系统同步的发生。     

耦合映射的混沌广义同步

研究了非线性耦合下两个参数不同的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射的混沌广义同步问题,提出采用适当的耦合方式两个处于混沌状态的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ映射不仅可以满足稳定的线性关系还可以满足稳定的非线性关系并给出了严格的解析证明。这是一种完全不依赖于数值计算的新方法。本文还给出了实现两个系统混沌广义同步耦合强度需取的范围以及两个系统保持稳定的线性关系和稳定的非线性关系的具体函数形式。     

通过耦合混沌测量系统抑制噪声

混沌系统对韧值有很高的敏感性，用这种特性来测量小信号是很好的有应用前景的方法。因混沌系统对噪声也有很高的敏感性，在较强的噪声环境中，是否也能实现对小信号的测量，抑制噪声对测量系统混沌轨道的干扰是关键。可以认为将多个混沌测量电路耦合起来同时进行测量是一种可以抑制噪声的全新方法，这里对两个混沌测量系统的耦合进行了分析和数值实验，基于符号动力学理论，以及借鉴混沌同步的研究方法，数值结果表明，在合适的耦合条件下，该方法确能有效抑制噪声。     

基于混沌同步与自适应控制的神经元模型参数估计

提出一种基于混沌同步和自适应控制的方法，从神经元的动作电位序列估计神经元模型的所有参数．研究了系统参数扰动对参数估计的影响，得到测量噪声强度与参数估计精度的关系．数值仿真表明该方法能很好跟随参数的扰动．随着测量噪声强度增加，参数估计精度越低．     

基于混沌同步与自适应控制的神经元模型参数估计

提出一种基于混沌同步和自适应控制的方法,从神经元的动作电位序列估计神经元模型的所有参数.研究了系统参数扰动对参数估计的影响,得到测量噪声强度与参数估计精度的关系.数值仿真表明该方法能很好跟随参数的扰动.随着测量噪声强度增加,参数估计精度越低.     

耦合混沌系统族串行广义同步研究

混沌同步及Lorenz三维自治混沌系统族概念自提出后,一直是混沌和控制领域研究热点。针对混沌系统族的差值耦合研究了耦合混沌系统的广义同步现象,利用差分方程采用串行工作方式求解广义同步。实验结果证明Lorenz混沌系统的同步性,并且只有当参数α=0．8时,两个耦合系统实现稳定。同时根据研究成果给出进一步研究目标。     

Lorenz系统与Chen系统的完全同步

在驱动-响应同步机制下,两个不同混沌系统之间的完全同步问题还没有得到大量的研究.对Lorenz系统和Chen系统这两个不同的混沌系统,采用积极控制方法,设计了一个非线性同步控制器,并通过严格的理论分析提出了保证误差系统在零点渐近稳定的充分条件,从而实现了Lorenz与Chen两个不同混沌系统的完全同步.数值模拟验证了该同步方案的正确性和有效性.     

超混沌系统参数不匹配情况下的耦合同步

相互耦合同步法能使混沌系统同步,但是在混沌系统一个参数不匹配时该方法不能使超混沌系统同步.用数值模拟的方法研究超混沌系统参数不匹配情况下的同步,利用相互耦合法和自适应控制同步法在超混沌LC振荡电路中实现了混沌系统一个参数不匹配情况下的混沌同步.当超混沌LC系统两个参数不匹配,甚至超混沌LC系统两个参数相差很大的情况下,该方法均能使超混沌系统达到同步.     

时滞反馈混沌同步及其抗噪优越性

噪声抑制是混沌同步通信急于要解决的关键问题之一。混沌系统的反馈同步一般采用非时滞反馈方式,该文提出了混沌系统时滞反馈同步抑噪的方法,并以Lorenz混沌系统为例,证明了驱动系统和响应系统均为Lorenz混沌系统时,采用时滞反馈控制,驱动系统和响应系统同步稳定的充分条件。文中将时滞反馈控制同步用于噪声抑制,表明效果比一般同步方式好很多。通过模拟存在信道噪声的情况下,采用Lorenz系统用参数调制进行信号传输,证实了时滞反馈同步的抗噪优越性。     

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。     

无反馈耦合混沌振子的反向同步

研究无反馈对称耦合混沌振子的反向同步动力学行为,通过理论分析和数值计算确定无反馈对称耦合混沌振子出现反向同步动力学的必要条件、耦合方式以及参数区间.结果表明,无反馈耦合比反馈耦合具有更大的反向同步参数区间.走向反向同步的过程中伴随着丰富的动力学行为如多态共存和迟滞现象等.     

混沌干扰背景下的正弦频率估计新方法

提出一种基于单变量驱动误差滤波反馈混沌同步的强混沌背景下正弦参数估计的方法。该方法利用采样的混合信号(混沌加白噪声和正弦)通过某一类型滤波器,用滤波后信号驱动一新构建的同类响应混沌系统,若混沌同步发生,则驱动响应信号的误差序列中应含有正弦成分,对误差序列采用互谱MUSIC算法估计正弦频率。该方法适于强混沌信号加强白噪声为背景的正弦参数估计。仿真实验表明,该方法简单有效。     

分数阶混沌系统的广义同步研究

研究基于分数阶稳定性理论,构造出一个恰当的耦合矩阵,建立分数阶混沌响应系统,使得分数阶混沌系统实现广义同步．以一个改进的分数阶Rikitake混沌系统的广义同步为例进行仿真研究,数值结果表明该广义同步方法的有效性和可行性．     

异结构同步一自治系统

基于稳定性理论,对一自治系统的异结构同步与参数识别进行研究。首先完成在参数已知时自治系统与Lorenz系统的异结构同步问题;其次设计参数识别器与系统同步器,用于不确定自治系统与Lorenz系统的异结构同步与参数识别。理论证明了所设计控制器能够使受控误差系统全局渐进稳定到同步误差系统的零点,系统所有参数能被准确快速地辨识。数值仿真表明,在所设计参数识别器与系统同步器作用下,不确定自治系统与Lorenz系统可实现同步的有效性与可行性。     

两类切换系统的混沌动力学行为与混沌同步研究

针对两类能够产生混沌吸引子的切换系统-系统参数切换系统、状态空间切换系统,用驱动-响应法与主动-被动法对两类系统进行混沌同步的仿真研究,对加强基于多混沌系统的保密通信技术的保密强度有重要的意义.     

参数不确定异结构混沌系统的自适应同步控制

针对一类参数未知的不确定混沌系统,将自适应方法与非线性反馈方法相结合,实现了异结构混沌系统的自适应同步控制.基于Lyapunov稳定性理论,设计了自适应控制器和参数自适应律.采用所设计的自适应控制器和参数自适应律,在一定的条件下,可以实现参数不确定异结构整数阶混沌系统的大范围渐近同步.为了减小控制所需的能量,对控制系数k0引入自适应估计,优化控制系数.计算机仿真结果进一步验证了所设计方法的有效性和可行性.