伝送線路で結合したカオス発生回路において発生する現象とその応用に関する研究

通过传输线连接的混沌发生电路现象及其应用研究

基本信息

批准号：
14750321
负责人：
河田淳治
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tokushima Bunri University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、まず始めに伝送線路で相互結合されたカオスシステムの工学的応用として通信への応用について考察した。カオス発生回路1の初期値を情報信号に応じて切り換えることでアトラクタの状態を変化させ、もう一方のカオス発生回路2でそれを検出することを試みたが、うまく復調できることもあるが、逆にカオス発生回路2にカオス発生回路1が同期してしまうという現象が発生してしまった。電圧バッファを使用して結合を一方向にすることによりこれを回避することは可能であるが、相互同期現象の応用とはいえなくなってしまうため、通信に応用するためには別の手段を考える必要がある。次に、不安定なカオスを周期的な状態に制御するというカオス制御方式における遅延の影響について調査した。離散力学系のエノン写像を、代表的なカオス制御方式であるOGY法を用いて制御する際に、制御信号の入力に遅延を生じさせ、その影響を数値実験により調べた。その結果、遅延が非常に小さい場合でさえ、ごく一部の例外を除いて目標周期解に制御することはできないということが分かった。したがってOGY法を用いた離散力学系の制御システムを実装する場合には、制御対象となる離散力学システムの状態の変化に比べて、制御回路が十分高速に動作し遅延の影響が無視できるように設計・実装を行う必要があると思われる。他の制御方式・連続力学系に対しては、まだ調査が行えておらず、今後の課題である。さらに、多導体伝送線路のアドミタンス行列の極と留数を求めて部分分数近似しマクロモデル(漸近的等価回路)を生成するというアルゴリズムを用いて簡単な例題回路のシミュレーションを行い、その有効性について確認したが、今後このアルゴリズムをニューロンが伝送線路で相互に接続されたカオスニューラルネットワークに適用し、遅延に対する影響を調査する予定である。

今年，我们首先讨论了通信的应用，作为与传输线相互联系的混沌系统的工程应用。通过根据信息信号切换混乱生成电路1的初始值，更改了吸引子的状态，而其他混乱生成电路2试图检测到它。在某些情况下，可以正确地进行解调，但是另一方面，发生混乱产生的电路1与混乱生成电路2同步的现象。可以通过使用电压缓冲液来避免这种情况来避免这种耦合，但是不能将其应用于相互依次的同步量和其他手段，以使其应用于效率和其他手段。接下来，我们研究了混乱控制方案延迟的影响，该方案将不稳定的混乱控制到周期性状态。当使用OGY方法（一种典型的混沌控制方法）控制离散动力学系统的ENON映射时，在控制信号的输入中产生了延迟，并通过数值实验研究了延迟。结果表明，即使延迟很小，也无法在只有少数例外的情况下控制目标周期解决方案。因此，当使用OGY方法实施控制系统以进行离散动力学时，可能有必要设计和实施控制电路，以便与所控制的离散动态系统的状态相比，可以忽略延迟的效果。尚未研究其他控制方法和连续的动态系统，这是未来的问题。此外，使用算法模拟了一个简单的示例电路，其中部分近似于多极性传输线的杆子和入学矩阵的数量，并生成宏模型（渐近等效电路），并确认其效率。将来，该算法将应用于混乱的神经网络，在该网络中，神经元通过传输线相互连接，并将研究延迟的影响。