简并光学参量振荡器的混沌反控制与混沌同步

针对简并光学参量振荡器的非线性动力学特点,应用两个简并光学参量振荡器之间的互耦合法,研究了简并光学参量振荡器的混沌反控制与混沌同步。数值模拟了简并光学参量振荡器从周期输出到混沌输出的转换,理论计算了对于不同抽运强度的简并光学参量振荡器实现从周期输出到混沌输出的转化需要的最小互耦合系数。数值分析结果说明,具有不同的抽运强度和互耦合系数的简并光学参量振荡器形成的混沌吸引子不同,只要两个互耦合的简并光学参量振荡器实现混沌输出,这两个简并光学参量振荡器之间就能实现混沌精确同步,根据耦合方式的不同,两个简并光学参量振荡器之间存在两种同步方式,即同向同步和反相同步。     

简并光学参量振荡器的超混沌控制与周期态同步

针对简并光学参量振荡器的非线性动力学特点,应用互耦合参量调制法研究了两台简并光学参量振荡器之间的超混沌控制与周期态同步.理论研究结果表明,对于全同或不完全相同的简并光学参量振荡器均可实现从超混沌输出到周期输出的转化,当满足最大条件Lyapunov指数小于零时,两台全同简并光学参量振荡器之间可以实现两种方式的周期态精确同步,即同向同步和反向同步,同步方式与初始条件和调制系数有关.     

混沌吸引子在两个周期振子耦合下的相同步

在分析了系统稳定的基础上，对非线性混沌吸引子在两个独立外周期振子耦合下的相同步进 行了研究.与一个周期振子耦合的情况不同，两个周期振子对混沌吸引子的耦合具有排他性 和竞争性，相同步在两个亚稳态交替出现，各自同步时间长度由外振子参数决定.确定了周 期外振子参数与同步时间长度的关系并与数值模拟计算结果进行了比较. 关键词： 混沌吸引子 相同步     

耦合混沌系统的相同步：从高维混沌到低维混沌

混沌系统的相同步现象是近几年混沌同步研究的热点,它反映了混沌运动中的有序行为.用分岔树来研究耦合系统相同步的进程,并用Lyapunov指数谱来探讨系统动力学在相同步时从高维混沌向低维混沌过渡的进程.发现了从多个有理同步的时间交替到完全相同步的道路.还 发现了相同步中的混沌抑制及通过倍周期分岔向混沌同步的恢复.此外,研究表明,非对称 耦合可以大大加强耦合系统的相同步,这对实际应用有重要的意义. 关键词： 相同步 分岔树 李指数     

采用振幅耦合方法研究多旋转中心混沌振子的相同步

为了找到具有多个旋转中心的混沌系统的相同步与其动力学拓朴变化之间的对应关系，采用线性振幅线性耦合方法，研究了Lorenz系统和Duffing系统的相同步，首先对Lorenz系统和Duffing系统分别进行极坐标变换，在线性振幅耦合基础上计算了两个系统的平均旋转数和Lyapunov指数，发现，随耦合强度的增大，系统相同步与系统的Lyapunov指数跃变存在一一对应的关系，这表明具有多个旋转中心的混沌系统的相同步与系统动力学拓朴变化也存在着对应关系. 关键词： Lyapunov指数 振幅耦合 相同步     

利用超混沌信号调制参数实现简并光学参量振荡器混沌同步

研究在超混沌信号调制参数作用下简并光学参量振荡器的混沌同步.计算结果表明,当调制系数在某确定的范围内使系统的最大条件李指数为负数时,两个或更多台简并光学参量振荡器在新的动力学基础上可实现同步或倒同步.同步方式与初始条件和调制系数有关.当初始条件确定的情况下,调制系数取某些值时,系统的同步方式具有突变性.     

基于非线性观测器的一类混沌系统的相同步

研究了一类自治混沌系统的相同步问题.基于非线性状态观测器方法和极点配置技术，设计了相同步机理，并用该方法实现了一类自治混沌系统的相同步.通过对一种新的混沌系统的数值模拟，进一步验证了所提方案的有效性. 关键词： 混沌 相同步 非线性状态观测器 极点配置技术     

利用周期信号驱动Chua电路实现相同步

我们在实验上和理论上对周期信号驱动的混沌电路的相同步问题进行了研究。我们选择三类周期信号作为驱动信号，包括Chua电路产生的周期信号，正弦信号和脉冲信号。改变驱动信号的频率、振幅和脉冲信号的占空比，在周期信号和混沌信号存在小的频率失配的条件下，驱动信号的振幅在适当的变化范围内，以及脉冲信号的占空比在适当的变化范围内，都可以获得相同步。甚至当占空比小到3%的情况下，仍然可以得到相同步。特别是这类脉冲信号的控制在实际中是有意义的。     

简并光学参量振荡器混沌反控制

提出一种实现简并光学参量振荡器混沌反控制的方法，用正弦信号调制简并光学参量振荡器的基模衰减率，使简并光学参量振荡器从定态输出转化为混沌态.数值模拟结果表明，选择不同的调制幅度和调制角频率，只要满足系统的最大李雅谱诺夫指数大于零，即可实现不同的混沌轨道重构.通过比较最大李雅谱诺夫指数λ_max随调制幅度和调制角频率变化曲线， 指出系统从周期态调制到混沌态比从无亚谐波输出的定态调制到混沌态更容易，有更宽的调制幅度和调制角频率选择范围. 关键词： 简并光学参量振荡器 混沌反控制 调制     

双频驱动混沌系统的相同步和广义同步

研究了双频混沌信号驱动的混沌振子的广义同步和相同步问题.发现了反偏向的相同步和正偏向的广义同步，即响应振子可以优先与驱动强度弱的混沌信号达到相同步，而广义同步则先在驱动强的信号和响应振子间建立起来.对这些行为产生的动力学机理进行了详细地分析. 关键词： 相同步 广义同步 条件熵 平均频率     

链式互耦合半导体激光器的实时混沌同步

通过在互耦合外腔半导体激光器之间增加中继激光器,建立了一种链式互耦合半导体激光器混沌同步系统模型.理论分析了系统的实时混沌同步条件,数值研究了注入电流、互耦合条件、反馈条件等对系统实时混沌同步品质的影响,揭示了同步质量在反馈强度和互耦合强度二维参数空间的分布规律.结果表明:注入电流较大时,满足互耦合强度和反馈强度相同,互耦合延时和反馈延时相等,系统中所有激光器之间可同时实现稳定高品质实时混沌同步;中心激光器和边激光器之间的稳定实时混沌同步分布在在互耦合强度和反馈强度较小的区域以及互耦合强度和反馈强度相近的区域;边激光器之间由于同时接收到中心激光器实施的相同注入,能够较容易的实现稳定高品质的实时混沌同步.该系统可进一步扩展成为实现远距离的双向实时混沌同步或阵列激光器系统的实时混沌同步.     

Sprott-B和Sprott-C系统之间的耦合混沌同步

Sprott-B和 Sprott-C是拓扑等价的异结构混沌系统. 利用系统变量线性耦合方法实现二系统之间的混沌同步；根据Lyapunov稳定性理论，确定了二系统达到同步时耦合系数的阈值. 设计了实现二系统耦合同步的实验电路，实验结果证明了理论分析的正确性. 基于Sprott-B和 Sprott-C异结构系统混沌同步，提出了一种新的具有更好保密性能的混沌保密通讯方法. 关键词： 线性耦合 混沌同步 异结构系统 拓扑等价     

Generalized chaos synchronization of a weighted complex network with different nodes

This paper proposes a method of realizing generalized chaos synchronization of a weighted complex network with different nodes. Chaotic systems with diverse structures are taken as the nodes of the complex dynamical network, the nonlinear terms of the systems are taken as coupling functions, and the relations among the nodes are built through weighted connections. The structure of the coupling functions between the connected nodes is obtained based on Lyapunov stability theory. A complex network with nodes of Lorenz system, Coullet system, Rõssler system and the New system is taken as an example for simulation study and the results show that generalized chaos synchronization exists in the whole weighted complex network with different nodes when the coupling strength among the nodes is given with any weight value. The method can be used in realizing generalized chaos synchronization of a weighted complex network with different nodes. Furthermore, both the weight value of the coupling strength among the nodes and the number of the nodes have no effect on the stability of synchronization in the whole complex network.     

耦合Hindmarsh-Rose神经元的放电模式和完全同步

通过数值模拟和分岔分析的方法研究了Hindmarsh-Rose（HR）神经元的放电模式。当外加直流激励变化时，单个的神经元表现为静息态、周期性峰放电、周期性簇放电以及混沌的放电模式。利用快慢动力学分析的方法研究了HR神经元的动力学行为。当每个神经元表现为静息态、周期性放电和混沌时，两个耦合的神经元在一定的耦合强度下均会达到完全同步。神经元的耦合方式模拟神经元之间缝隙连接的电耦合。理论分析了完全同步的判断准则，并给出相应的数值模拟结果。电耦合HR神经元耦合系统的峰峰间期的分岔结构在耦合的作用下仍然能保持未耦合时的分岔结构。     

Chaos synchronization of a chain network based on a sliding mode control

A sliding mode control approach is proposed to implement the synchronization of the chain tree network. The doublescroll circuit chaos systems are treated as nodes and the network is constructed with the state variable coupling. By selecting a switching sliding surface, the chaos synchronization of the network is achieved with one control input only. The stability analysis and the numerical simulations demonstrate that the complete synchronization in a chain network can be realized for all nodes.     

平坦宽带混沌激光的产生及同步

利用光纤环长外腔光反馈半导体激光器产生了频谱平坦的宽带混沌激光,其对应的激光频谱可有效地隐藏外腔的谐振频率,增加了系统的保密性.通过单向耦合方式,将产生的混沌激光注入到另一个参数相近的半导体激光器中,实现了平坦宽带混沌同步输出,两同步激光器输出的相关系数达到084.同时实验研究了注入强度和主从激光器的频率失谐对同步质量的影响,结果表明在强光注入锁定下,在很大频率失谐范围内均可实现同步,而且注入强度越大,主从激光器输出的相关系数越大,维持混沌同步所允许的频率失谐范围越大. 关键词： 混沌同步 单向光纤环 光反馈 半导体激光器     

Projective synchronization of spatiotemporal chaos in a weighted complex network

<正>Projective synchronization of a weighted complex network is studied in which nodes are spatiotemporal chaos systems and all nodes are coupled not with the nonlinear terms of the system but through a weighted connection.The range of the linear coefficient matrix of separated configuration,when the synchronization is implemented,is determined according to Lyapunov stability theory.It is found that projective synchronization can be realized for unidirectional star-connection even if the coupling strength between the nodes is a given arbitrary weight value.The Gray-Scott models having spatiotemporal chaos behaviours are taken as nodes in the weighted complex network,and simulation results of spatiotemporal synchronization show the effectiveness of the method.     

布拉格声光双稳系统时空混沌的单向耦合同步

使用非线性动力学中的一维和二维耦合格子模型研究两个声光双稳系统的时空混沌同步.将驱动系统的输出以适当的比例耦合到响应系统并进行均衡, 能实现两系统的时空混沌同步.利用计算最大条件Lyapunov指数, 给出达到同步所需的最小耦合强度与系统参数的关系. 数值实验表明,在小噪声影响时仍然可以实现两系统的同步, 此法具有一定的抗干扰能力. 关键词： 单向耦合同步 时空混沌 布拉格声光双稳系统     

激光时空混沌模型的加权网络投影同步

提出了一种实现加权网络时空混沌投影同步的方法.通过构造合适的Lyapunov函数,确定了加权网络中连接节点之间耦合函数的结构以及网络节点状态方程中分离配置的线性项的系数矩阵的取值范围.以Bragg声光双稳系统作为局域函数,单向耦合映像格子作为空间扩展系统构成激光时空混沌模型.通过仿真模拟检验了采用激光时空混沌模型作为网络节点的加权网络的投影同步效果.结果显示,对于任意的节点之间耦合强度的权重值,加权网络的投影同步均可以实现. 关键词： 投影同步 加权网络 时空混沌 Bragg声光双稳系统     

时空混沌的单向耦合同步

以耦合映象格子模型为例,提出利用单向耦合驱动时空混沌的同步方案,并进行了数值分析.结果表明,适当地选择耦合驱动强度因子和均衡系数,两个时空混沌系统可以达到准确同步.通过计算最大条件Lyapunov指数,给出了可实现时空混沌同步的最小耦合强度以及最小耦合强度与系统参数之间的关系曲线.数值模拟还证明,此方法工作鲁棒 关键词： 时空混沌 同步 单向耦合 最大条件Lyapunov指数 数值模拟