基于阈值控制策略的Filippov Chay神经元动力学及其耦合同步

细胞内外带电离子的连续泵送和传递产生的电磁感应效应对神经元的电活动及模态转换会产生一定的影响,促使其展现出更加丰富的放电特性.文章基于电磁感应影响下的Chay神经元模型,引入了一种以膜电压为阈值的不连续控制策略,建立了相应的Filippov Chay神经元模型,探究了在阈值控制策略影响下的神经元放电节律转迁及相应的边界运动.首先,对系统的边界动力学及滑膜动力学进行了理论分析.其次,利用单双参数分岔图探究了系统多样的放电模式.再次,结合Matcont仿真及稳定性理论详细分析了系统的平衡点及其稳定性,并且利用快慢动力学分析法进一步研究了在阈值影响下所产生的滑膜动力学及各种边界运动的切换.最后,通过电突触耦合,对不同阈值条件下耦合神经元的同步问题进行了讨论.数值仿真结果表明,在阈值的调控下Filippov Chay系统会产生滑膜放电活动及相应的穿越运动和擦边运动,同时其放电周期数也会随着阈值呈现出不同的变化规律,且对于不同阈值下的电耦合情况而言,在系统实现完全同步后都会稳定在周期数较低的放电态.以上所得结果有助于更好地理解神经元滑膜的相关控制,对进一步探究生物神经系统中复杂放电活动和信息处理的动力学行为提供了一定的帮助.

激光耦合同步及其在光纤混沌保密通信中的应用

本文建立了光纤混沌保密通信耦合同步系统模型 ,实现了外部光注入分布反馈半导体激光器激光混沌在长距离光纤传输中的耦合同步 ,证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因 ,导出了这种传输的极限 .该同步系统在长距离光纤混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明 ,该系统确有较高的保密性能和反破译能力 .

激光混沌耦合同步及其在保密通信中的应用

建立了外部光注入半导体激光器激光混沌耦合同步系统,导出了耦合条件下的激光扰动方程和激光同步扰动方程。成功模拟了外部光注入波长1.31mm分布反馈半导体激光器的激光混沌耦合同步,其同步误差小且抗噪声干扰能力强。该同步系统在混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明,无论是在时域还是在频域,信息都难以被分离,该系统确有较高的保密性能和反破译能力。

一个时延混沌系统的耦合同步及其在保密通信中的应用

近年来 ,混沌同步成为一个研究热点 ,特别是它在保密通信中的潜在应用 系统地研究了一个时延混沌神经元系统的耦合同步问题 基于Krasovskii Lyapunov理论 ,分析了同步的渐近稳定性 ,给出并证明了判定同步的一个充分条件 ,并对耦合强度阈值进行了估计 计算机数值仿真结果表明 ,该耦合系统具有良好的同步效果和鲁棒性 ,证实了仿真结果与理论分析是相符的 最后基于混沌掩码技术给出了在扩展频谱保密通信中的一个应用实例 该应用系统的特点是只需传送一个标量信号就可实现同步 ,由于该信号直接驱动接收系统 ,且具有类似噪声的宽频谱特性 ,因此难以预测和破译 。

分数阶统一混沌系统的耦合同步研究

分数阶混沌系统的同步是非线性科学的研究热点.由于目前研究分数阶混沌同步方法还很少,作者研究了基于相互耦合的分数阶统一混沌系统同步方法.根据Lyapunov稳定性理论和Gerschgorin定理推导出了整数阶混沌系统耦合同步定理,将整数阶同步理论扩展到分数阶混沌系统,利用整数阶统一系统同步条件结合仿真方法来确定耦合系数,进而实现分数阶统一混沌系统耦合同步.研究表明,根据整数阶同步理论研究分数阶混沌系统同步的方法是一种有效的分析方法,分数阶统一混沌系统可通过相互耦合方法达到同步.

多涡卷超混沌电路及其耦合同步的仿真与实验研究

为了产生更复杂的混沌系统,本文利用两个(或更多)多涡卷混沌电路的耦合构成了多涡卷超混沌系统,两个这样的超混沌系统可以通过耦合达到同步。仿真和实验结果使此类超混沌系统及其同步得到了验证。

基于耦合同步混沌系统的超声波测距方法

针对单个Duffing混沌系统的测距方法存在较大误差以及系统状态判定较复杂的问题,提出一种基于双Duffing耦合同步混沌系统的超声波测距方法。利用耦合同步混沌系统接收声波回波信号,根据同步系统输出信号的跳变与否判断是否接收到回波信号,以达到准确测距的目的。仿真实验结果表明,该方法能有效提高远距离、强噪声背景下回波信号的距离测量精度,并且系统状态判定简单,计算量小。

一类分数阶混沌系统的耦合同步

基于稳定性理论,选取合适的初值,以三维分数阶Rssler系统和三维分数阶Lü混沌系统为例,实现了分数阶混沌系统的耦合同步,将整数阶同步理论扩展到分数阶混沌系统,利用整数阶同步条件结合仿真方法确定耦合系数,为分数阶混沌系统的应用奠定了基础.

Liu混沌系统的模糊耦合同步

基于模糊控制思想,研究了新近提出的Liu混沌系统的耦合同步。为了分析比较,首先应用线性时变稳定性理论实现Liu混沌系统的线性耦合同步。然后基于T-S模糊模型重构了Liu混沌系统,并用Lyapunov理论和耦合同步的思想推导了两个重构的Liu系统耦合同步的稳定性条件。本文的模糊耦合同步方法通过LM I方法可以迅速求取可行解,同步条件更加清晰明确、约束条件少,并可以方便地得到不同衰减率α下全局渐近稳定的充分条件。此外,设计的控制器都由线性函数构成,有利于实际应用中构造控制器。良好的仿真结果验证了本文模糊同步方法的有效性,该方法适用于符合广义Lorenz范式(GLCF)的混沌系统。

超混沌系统反馈控制耦合同步

基于混沌系统的最大Lyapunov指数与耦合同步增益的关系,确定一大类混沌系统的线性耦合同步时,反馈控制系数需要满足的取值范围,该种新型的判别方法简单而且在工程上易于实现.由于超混沌系统在保密通信中具有更强的抗破译能力,因而考虑以超混沌Chen系统以及超混沌Q i系统为例,数值模拟结果验证了该方法的有效性以及普适性.

MLC混沌电路耦合同步的充分条件

基于混合混沌信号的单向耦合方法,研究MLC(Murali-Lakshmanan-Chua)电路混沌同步问题;利用Bellman-Gronwall不等式,分析并给出MLC混沌电路耦合同步的一个充分条件。

磁悬浮平台终端滑模-模糊环形耦合同步控制研究

本文针对数控机床用磁悬浮平台在受到负载扰动时同步性能和悬浮气隙精度下降问题,设计了一种结合终端滑模的环形耦合同步控制策略,并采用模糊控制作为同步误差补偿器。该策略采用二阶终端滑模控制算法来使单电磁悬浮系统达到稳定悬浮,由于支撑磁悬浮平台各个单电磁悬浮系统之间存在耦合,设计了基于模糊控制的环形耦合结构同步控制进行同步误差实时补偿。仿真结果表明,所采用的控制方案有效减小了平台的同步误差,提高了悬浮平台的响应速度和悬浮精度,并对加工等扰动具有较强的抑制作用。

MLC电路的混合混沌信号耦合同步方法及同步条件

利用混合混沌信号的单向耦合方法 ,研究了MLC(Murali Lakshmanan Chua)电路混沌同步问题 ;基于Lyapunov稳定性理论 。

复杂动力网络的单变量替换互耦合同步

通过单变量替换使两个混沌系统达到混沌同步.以Lorenz系统为例进行研究,发现在一定的耦合强度范围内,该方法使Lorenz系统迅速实现了混沌的精确同步,同步误差趋于零.应用单变量替换互耦合混沌同步方法对复杂动力网络进行研究,对NW小世界网络模型进行数值模拟,发现此方法使网络各个节点很快达到同步,且同步状态具有鲁棒性.

非线性系统流的耦合同步

基于一些自然系统混沌同步的考虑，提出了流的耦合同步法。在Ｌｏｒｅｎｚ系统中数值实验验证了我们的方法， 实现了全部分量、部分分量和单个分量上流的对称耦合的混沌同步。

Rossler混沌系统单一状态变量耦合同步研究

选取Rossler混沌系统为研究对象,从工程应用实际需要出发改进了单向耦合同步法。对一个系统状态变量耦合,利用Routh-Hurwiz稳定性准则,得到了Rossler系统渐近稳定时耦合系数需要满足的充分条件,实现了Rossler混沌系统的耦合同步。最后通过数值仿真验证了该方法的可行性以及良好的抗干扰性。

互注入耦合同步微波功率合成器理论初探

提出了一种适用于半开放结构的平面电路合成的互注入耦合同步微波功率合成器的理论，导出了耦合同步时振荡器的振幅和相位所满足的微分方程，并给出了用微波两路功分器／合成器做耦合电路时互注入耦合同步合成电路的计算机辅助分析的结果．

基于驱动-响应和耦合同步算法的忆阻混沌系统同步分析

针对忆阻器反馈的Lorenz超混沌系统和最简并行忆阻器混沌系统采用驱动-响应和耦合同步算法进行同步特性分析,应用李雅谱诺夫指数谱和分岔图分析了忆阻混沌系统的动力学特性,并对驱动-响应和耦合同步算法进行了比较。实验结果表明,忆阻器混沌系统不但有更加复杂的动力学特性,而且可用驱动-响应和耦合同步算法达到同步,并且耦合同步算法比驱动-响应算法更具有实际应用价值。因此,此研究为忆阻器混沌系统应用于密码学、信息安全和保密通信等领域提供相关理论依据。

分数阶混沌系统耦合同步及混沌键控通信设计

分数阶混沌系统同步在混沌通信领域有着重要的应用价值。文中研究分数阶Chen混沌系统的单向耦合同步的问题,基于分数阶混沌系统的Lyapunov稳定性理论,设计分数阶Chen混沌系统单变量线性耦合同步控制器,实现分数阶Chen混沌系统的耦合同步。基于上述分数阶Chen混沌同步系统,设计混沌键控通信系统,分析通信系统的误码率等系统性能。研究表明,分数阶混沌通信系统比整数阶具有更高的保密性,分数阶混沌键控通信系统与整数阶混沌键控通信系统抗噪性能几乎一样。

超混沌Lorenz系统的线性与非线性耦合同步

通过理论分析与数值仿真,分别实现了一类超混沌系统的线性与非线性反馈控制耦合同步.利用超混沌系统的最大Lyapunov指数确定反馈控制系数需满足的取值范围,实现线性耦合同步.对于非线性耦合同步,则是基于对Lyapunov方法的理论讨论,给出超混沌系统在全局范围内实现同步的充分条件.