辽宁师范大学 物理与电子技术学院, 辽宁 大连 116029
研究了量子光学中的Jaynes-Cumming模型构成的不确定多重边网络的耦合同步。采用单向耦合的方式实现了网络与目标系统之间的同步, 并且在此过程中确定了节点状态方程中的不确定参量和耦合系数的更新规则。采用任意的拓扑结构进行连接, 并通过数值模拟所得图像进行简单的分析与讨论。
Jaynes-Cumming模型 多重边网络 混沌同步 Lyapunov函数 Jaynes-Cumming model multi-links network chaotic synchronization Lyapunov function
1 河南师范大学数学与信息科学学院,河南 新乡 453007
2 广东第二师范学院计算机科学系,广州 510310
利用非线性反馈控制实现了不确定混沌系统对任意信号的到达跟踪控制问题。根据系统结构特点选取合适的反馈方式，设计非线性控制律，并由滑模变结构控制理论证明了误差信号指数趋于零以及系统所有状态有界。与现有文献所得控制律算法相比，本文所设计的控制律不仅考虑了系统的不确定性,同时保证了系统所有状态有界,该方法是一种物理可实现的到达跟踪控制方法。数值仿真结果进一步证实了该方法的可行性。
不确定混沌系统 跟踪控制 滑模变结构控制 混沌同步 uncertain chaotic system tracking control sliding mode control chaotic synchronization
1 河南师范大学数学与信息科学学院, 河南 新乡 453007
2 广东第二师范学院计算机科学系, 广州 510310
提出了一类混沌系统的观测器同步方法.利用混沌系统的不确定项观测器,给出了一类混沌系统基于观测器同步的简单有效方法,该方法不需知道外部扰动的任何信息,且观测器的设计方法简单,利于工程应用.通过对Lorenz混沌系统的分析和数值模拟研究,验证了该方法在混沌同步中的优良性能.
混沌同步 混沌系统 观测器 信息处理 chaotic synchronization chaotic system observer information processing
华中科技大学图像识别与人工智能研究所, 湖北 武汉 430074
由于现有的基于非线性器件的混沌系统（Ikeda系统）容易受到重构攻击，影响通信的安全。在此基础上提出了一种基于非线性器件参数动态变化的光电延迟反馈混沌系统和基于该系统的安全通信方案。通过第一级混沌系统的输出改变注入激光的光强，使得第二级系统的增益系数产生动态变化，增加了系统可控参数的数目，进而对第二级系统的混沌动力学特性进行数值分析。分析了该系统在混沌调制下的同步通信情况，并且分析了增益系数不匹配和延迟时间不匹配等参数不匹配情况对系统同步的影响。实验结果表明本方法能提高混沌系统的复杂性，实现混沌保密通信。
非线性光学 混沌产生 光电反馈 混沌同步 混沌通信
大连理工大学信息与通信工程学院光通信与信息光子技术实验室, 辽宁 大连 116024
半导体激光器在外加扰动下,可以产生高维宽带的混沌激光信号,是 实现高速保密通信的理想载波。 数值研究了混沌调制和混沌隐藏两种信息加载方式下的混沌激光保密通信系统的性能, 分析了两种信息加载方式下系统分别传输正弦信息和数字信息时的信噪比和Q因子的变化情况, 研究了两种信息加载方式下系统的相关系数随调制深度的变化趋势。结果表明,不同的调制深度 或调制频率/速率都会影响系统的性能,且混沌调制方式的系统性能优于混沌隐藏方式。
光通信 混沌同步 混沌调制 混沌隐藏 半导体激光器 optical communication chaotic synchronization chaos modulation chaos masking semiconductor laser
研究了非简并光学参变振荡器系统的混沌和超混沌同步特性。利用单向耦合驱动法实现了两个非简并光学参变振荡器的混沌和超混沌相位同步，分别研究驱动系统处于混沌态和超混沌态的情况，通过计算机仿真得出响应系统的最大李雅普诺夫（Lyapunov）指数谱，得到了不同情况下实现同步的耦合常数取值范围。另外，分别通过信号光、闲频光及双模单向耦合法进行混沌和超混沌同步研究，通过李雅普诺夫指数谱的对比，得出信号光耦合方式优于闲频光耦合，双模耦合能够优化混沌同步结果。系统的相图、时间序列图很好地验证了非简并光学参变振荡器的混沌以及超混沌同步结果。
非线性光学 非简并光学参变振荡器 混沌同步 超混沌同步
河南师范大学数学与信息科学学院， 河南 新乡 453007
研究了一类不确定混沌系统的自适应同步控制问题。基于Lyapunov稳定性理论和微分不等式技巧，提出了一种新的自适应控制器的设计方法。该控制器仅用到了不确定性的导数信息。即使不确定性是时变的或无界的，只要其导数有界，自适应控制器就能保证误差系统的状态收敛到平衡点附近很小的邻域内。特别地，当不确定性是慢变时，该控制器就能保证误差状态渐近稳定。最后，以Lorenz系统为例进行数值仿真，结果证明了该方法的有效性。
混沌同步 不确定性 自适应控制 Lyapunov稳定性 chaotic synchronization uncertainty adaptive control Lyapunov stability
基于Lyapunov稳定性理论，以不确定单模激光Lorenz系统作为驱动系统，不确定Chen系统作为响应系统，利用自适应控制方法，设计了非线性反馈控制器及参数识别器，使响应系统的所有状态变量严格地按函数比例跟踪驱动系统的混沌轨迹，并辨识出包括非线性项在内的驱动系统和响应系统的所有不确定参数。利用四阶龙格-库塔仿真模拟，结果表明了该方法的有效性，设计的函数投影同步控制的方法能更有效地提高保密通信的性能。
自适应混沌同步 跟踪控制 参数辨识 Chen系统 单模激光Lorenz系统 adaptive chaotic synchronization tracking control parameter identification Chen system single-mode laser Lorenz system
通过数值模拟对两维 3×3 单模 Nd:YAG 激光网格阵列的动力学行为进行了研究。 阵列中的激光束在光场中通过空间的局部耦合产生相互作用,可以通过对激光参数设置进行调节。 数值研究表明,在一个相对较小区域的参数范围内,当任两台激光之间的空间耦合作用距离一定时,相应的激光束的强度之间可以 实现混沌同步,并且具有特点: 处于次对角线或与其平行对角线的对应位置上激光都可以实现混沌同步状态。通过对该激光阵列的功率谱和李雅普诺夫指数的计 算和分析,可以确信所研究的强度同步的激光系统处于混沌状态。
非线性光学 混沌同步 激光阵列 耦合 功率谱 李雅普诺夫指数 nonlinear optics chaotic synchronization arrays of lasers coupled power spectra Lyapunov exponent
