蔡氏电路混沌信号频谱分布特征及其在电路设计中的应用

本文对蔡氏电路从Ｈｏｐｆ分叉变化到双蜗卷混沌过程中的输出信号频谱进行了计算机模拟，模拟表明混沌信号频谱分布具有一定的特征，本文给出了一个估计其频谱分布范围的简单公式，从该公式和蔡氏电路α－β分叉曲线出发可以设计输出信号基本满足预先指定的频谱分布范围的蔡氏电路。     

声光混合光学双稳装置的不稳定及混沌态输出

腔内声光调制系统具有驱动功率小,频带宽、频率响应好等特点。声光调制器已在光通信中得到应用。 本文从声光调制器在激光腔内的基本特性出发,详细分析了腔内声光调制激光系统输出的不稳定性,分叉和混沌行为。通过数值模拟,得到了输     

电压模式 Buck变换器典型工作状态分析

电压控制型Buck变换器是典型的非线性电路系统。根据DC-DC Buck变换器的工作特性,建立了研究其非线性现象的仿真模型,分析了Buck变换器的分岔稳定性和混沌化特性,揭示了以输入电压和电感作为分叉参数的混沌现象及系统输出特性;从时域角度分析参考电压波形与输出电压波形交点的变化对变换器工作状态的影响,在相图中得到系统由稳定到混沌的演化过程,并验证了该模型的合理性和可行性。该研究方法也为其他模式DC-DC变换器的分岔与混沌现象提供理论和实验基础。     

降压型变换器的分叉及其混沌行为的研究

针对DC/DC开关变换器存在的非线性混沌现象,利用时间离散映射方法,导出了DC/DC Buck变换器的精确离散模型,研究DC/DC Buck变换器分叉和混沌现象动态演化过程。分析DC/DC Buck变换器的稳定性,最后通过仿真验证了系统的分叉和混沌行为。研究结果表明要使DC/DC Buck变换器工作于稳定状态,可以利用控制电压反馈系数的方法预防和消除分叉及混沌现象的发生。     

超晶格量子阱光学双稳态系统的全局分叉与混沌行为

基于超晶格量子阱的双稳态效应,在经典力学框架内,把粒子的运动方程化为了具有阻尼项和受迫项的摆方程.利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉与Smale马蹄变换意义上的混沌行为,给出了系统通过级联分叉进入混沌的临界值.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的参数有关,只需适当调节这些参数就可以避免或控制混沌,为光学双稳态器件的设计提供了理论分析.     

短延时光学双稳性的不稳性

讨论了短延时光学双稳性的不稳性,给出了不稳定阈值和振荡周期。采用计算机延时反馈的混合光学双稳态装置,观察了在短延时下(T/τ_0≌0.7)从稳态经振荡分岔进入混沌态的细致过程,得到了清楚的I_t—I_t分岔图。结果表明系统仍沿着周期倍分岔的方式进入混沌态,输出光强波形中呈现强烈的迭边效应。     

多频激励下超晶格系统的全局分叉性质

引入正弦平方势,在小振幅近似下,把粒子运动方程化为具有多频激励的Duffing方程.并用Melnikov方法分析了系统的全局分叉与混沌行为.结果表明,当外场为双频激励时,系统将存在不同的次谐和超次谐分叉序列.由于系统的混沌行为与系统参数有关,只需控制材料组分或掺杂浓度,就可望达到避免或控制混沌的目的,为半导体超晶格的制备及其光磁电效应的物理学描述提供了理论分析.     

混沌周期解提高测量灵敏度算法及抗干扰分析

混沌动力学系统具有初始条件的极端敏感性,当参数空间发生漂移时,系统的解空间将出现很大的变化.以Feigenbaun映射为例,分析了参数引起的分叉行为,提出利用混沌周期解提高测试系统灵敏度的方案.调整参数使测试系统工作在周期解的区域,根据参数敏感激发混沌系统周期数变化,设计了测量算法改善测量的精度和灵敏度,对混沌系统的抗干扰性进行了分析.     

Gibbs光学双稳系统稳态与非稳态运转区域的确定

从Gibbs混合光学双稳系统的耦合方程出发，利用线性稳定性分析的方法，确定了系统稳态与非稳态的运转区域。并数值分析了系统在非稳态区域的动力学行为，即系统失稳后的演化模式。结果表明，当延迟时间取不同数值时，非稳态区域的状态可以是稳定、周期振荡和混沌。     

双区共腔双稳态激光器在光注入下的计算机模拟

本文对双区共腔半导体双稳态激光器在从吸收区背面及沿轴向外部光注入下的稳态及瞬态特性进行了计算机模拟,得到稳态光开关及光放大特性,瞬态情况下随着注入光的增强输出由近混沌状脉动到单峰快衰减张弛振荡而更强光注入时则仅存在一延迟过程.     

周期弯晶摆动场辐射的混沌振荡

周期弯曲晶体中做沟道运动的带电粒子,在沟道辐射的同时,还将产生摆动场辐射.引入正弦平方势,并考虑运动阻尼和非线性影响,在经典力学框架内和偶极近似下,把粒子的运动方程化为具有阻尼项和受迫项的摆方程.利用梅利尼科夫(Melnikov)方法分析了异宿轨道的分叉与系统进入斯梅耳(Smale)马蹄意义下的混沌行为.结果表明,系统进入混沌的临界条件与它的具体参数有关,只需适当调节这些参数就可以原则上避免或控制混沌,从而进一步保证系统有效输出x-激光或γ-激光.     

混沌频率调制系统设计

针对混沌调制系统中存在相图信息泄密的问题,文中提出了基于混沌参数调制模型设计混沌频率调制系统的方法。该方法利用预传信号作为调制信号,调制混沌系统中特定的参数,使加载信息的混沌信号仅产生频谱分布上的变化,而信号的吸引子位置特性不随时间发生变化,同时文中也给出了基于误差检测的信号解调方法。通过证明及实验仿真,该系统实现了对连续信号的混沌频率调制,并有效地消除了混沌信号在相图中的分叉现象,以及提高了混沌调制系统的安全性能。     

非均匀加宽的混沌激光器的关联函数与混沌控制

对于非均匀加宽介质的混沌激光器,详细计算了其关联函数g(τ)和g(τ)。用关联函数作为反馈,可使系统从混沌到定态或混沌态到周期振荡,甚至可以实现从混沌态到指定的定态输出。     

蔡氏电路分支（叉）边界的确定

本文导出了蔡氏电路中稳定区域和分叉参数G或C_1之间的数学关系,并且发现当α<1(G分叉)或β<1(C_1分叉)时不稳定现象(包括混沌振荡在内)消失,从而达到了研究混沌电路的目的之一——确定分支和混沌消失时的边界。     

并联BUCK变换器的非线性控制

针对DC-DC变换器在开关工作频率下,系统易产生高次谐波、分叉混沌状态,以及系统稳定性降低的问题。在适当的频率和振幅下,通过采用参数共振干扰法干扰系统参数,可避免系统出现分岔混沌状态,抑制高次谐波,提高系统稳定性。文中通过研究电压控制模式下并联BUCK变换器分岔混沌现象,证明参数共振干扰法可抑制分岔与混沌,减小系统相位移动,增强系统的稳定性。     

混沌光学系统的神经网络自适应控制研究

提出一种用于混沌光学系统控制的神经网络自适应控制技术。以一前向神经网络作为受控混沌光学系统的系统辩识器，由此神经网络系统辩识器与受控混沌光学系统输出差值作为负反馈对受控混沌光学系统控制参数进行调整达到控制目的。由于所使用神经网络系统辩识器在常规ＢＰ算法的支持下可从受控混沌光学系统的输出时间序列进行动力学模型重构，因而特别适用于对未知动力学表述的混沌光学系统进行控制。以对布喇格声光双稳混沌系统的系统辩识及自适应控制为例，对此神经网络自适应控制技术可行性进行了示例证明。     

双延时反馈光电振荡系统产生混沌激光的动力学特性

在光电振荡器(OEO)混沌系统的基础上,将混沌激光输出重新反馈到马赫-曾德尔调制器(MZM),使原系统的增益系数发生动态变化,同时在系统中引入第二个时间延迟。从理论上研究了改进后混沌系统的反馈时间和反馈强度对系统复杂性和延时特征的影响。仿真结果表明:光反馈OEO输出的混沌激光更复杂,延时特征更低。当光反馈的延时时间与光电反馈的延时时间相同时,光反馈OEO系统表现出较好的混沌动力学特性。该方法在不过多增加系统成本的前提下,可产生更复杂的混沌信号,同时可以降低信号延时特征,有利于提高通信系统的安全性。     

延时反馈双环掺铒光纤激光器互注入系统中的混沌同步研究

分析了延时反馈双环掺铒光纤(EDF)激光器互注入 系统的动态特性,并引入一种量化时间序列复杂度的评 价方法——排列熵(PE,permutation entropy),对激光器输出状 态和混沌同步质量与复杂度的关系进行讨论。研究表明,通过调节反馈 延迟时间和反馈强度可控制系统的输出状态,使系统输出为周期态和混沌态,而且利用PE熵计算激光器 输出信号的复杂度相对于分岔图同样能直观准确的反映出系统动态行为;在激光器独立工作 情况下,输出 信号的混沌区域内夹杂有较多的周期态,而在互注入情况下,混沌区域增宽且较为平坦,同 时输出信号复 杂度的PE值较高,互注入系统有利于参数选择的范围和提高混沌通信系统的安全性;提 高注入强度可 得到高质量的混沌同步,两个激光器在同步和不同步时输出信号的复杂度是 不同的,可见 研究激光器输出信号的复杂度可成为分析混沌同步质量的一种参考。     

正弦平方势与形变超晶格系统的混沌行为

假设超晶格“折沟道”对粒子的作用等效为形状相似的周期调制,利用正弦平方势把粒子运动方程化为具有阻尼力和周期调制的非线性微分方程．利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉和它的混沌行为．指出了超晶格沟道效应的无规现象与系统混沌的相关性．     

正弦平方势与形变超晶格系统的混沌行为

假设超晶格"折沟道"对粒子的作用等效为形状相似的周期调制,利用正弦平方势把粒子运动方程化为具有阻尼力和周期调制的非线性微分方程.利用Melnikov方法分析了系统的全局分叉和它的混沌行为.指出了超晶格沟道效应的无规现象与系统混沌的相关性.