RESEACH ON CHAOTIC SYNCHRONIZATION IN COUPLED PHASE-LOCKED LOOPS

耦合锁相环混沌同步研究

• 批准号: 10650381
• 负责人: ENDO Tetsuro
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: MEIJI UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10650381/
• 关键词: phase-locked loop; chaos synchronization; intermittent chaos; break of synchronization; digital secure communication; RFカオスPLL; スペクトル拡散通信; 擬似カオス; 対象系; オンオフ間欠性; 横断リアプノフ指数; 不変多様体; ラミナー分布

In this project, we investigate mutual synchronization of coupled chaotic phase-locked loops. In particular, we focus our attention to 4 and 2 mutually coupled phase-locked loops. In computer simulation of the model equation, we succeeded in achieving synchronization of these coupled chaotic systems for strong coupling cases. However, in actual electronic circuit experiments, although chaos synchronization was possible for certain period, the synchronization was interrupted by occasional impulses meaning break of synchronization. As a result, we could not achieve robust synchronization of analog chaotic systems. However, we elucidated a mechanism of the chaotic burst including on-off intermittency and a new type of intermittency from the viewpoint of nonlinear dynamics. Further. we investigated secure communication with pseudo chaos using a finite bit length digital signal processor, and succeeded to some extent. As a future research project, we challenge to build a secure communication system with real chaos using a digital signal processor. This seems to be achieved by adding an analog noise to the least bit of the resistor.

在这个计画中，我们研究耦合混沌锁相回路的相互同步。特别是，我们把注意力集中到4和2相互耦合的锁相环。通过对模型方程的计算机模拟，我们成功地实现了强耦合情况下耦合混沌系统的同步。然而，在实际的电子电路实验中，虽然混沌同步在一定的时间内是可能的，但同步被偶尔的脉冲中断，这意味着同步的中断。因此，我们不能实现模拟混沌系统的鲁棒同步。从非线性动力学的角度阐明了混沌爆发的一种机制，包括开关型混沌爆发和一种新型混沌爆发。进一步.利用有限位数字信号处理器研究了伪混沌保密通信，取得了一定的成功。作为一个未来的研究项目，我们的挑战是建立一个安全的通信系统与真实的混沌使用数字信号处理器。这似乎是通过向电阻的最小位添加模拟噪声来实现的。

项目成果

長谷川・遠藤・小室: "4個の環状結合PLL系にみられるオン・オフ間欠性"電子情報通信学会論文誌A分冊. J83A-8. 1142-1150 (1998)

Hasekawa、Endo 和 Komuro：“在四环耦合 PLL 系统中观察到的开关间歇性”，电子、信息和通信工程师学会汇刊，A 卷 J83A-8 (1998)。

W.Oono et al.: "Calculation of the homoclinic bifurcation sets of PLL equation with five segment piecewise-linear phase detector characteristic"Proc. of ISCAS'98, session MAA14-11. 1998, CDROM.

W.Oono 等人：“利用五段分段线性相位检测器特性计算 PLL 方程的同宿分岔集”Proc。

H.Kamata, Y.Umezawa, M.Dobashi, T.Endo,Y.Ishida: "Priuate Communications with chaos based on the fixed-point computatim"電子情報通信学会論文誌E分冊(英文) 掲載決定.

H.Kamata、Y.Umezawa、M.Dobashi、T.Endo、Y.Ishida：“基于定点计算的混沌Priuate Communications”发表于 IEICE Transactions Volume E（英文）。

T.Endo et al.: "On-off intermittency from a mutually coupled phase-locked loop"Proc. of ISCAS'99, session 43.8. 1999, CDROM.

T.Endo 等人：“互耦锁相环的开关间歇”Proc。

大野互: "周期的強制外力項をもつPLL方程式のアオスアトラクタの????" 電子情報通信学会論文誌A分冊. J82A-5(掲載予定). (1999)

Tsutomu Ohno：“带有周期性强制外力项的 PLL 方程的 Aos 吸引子”IEICE Transactions Volume A. J82A-5（待出版）。