在最近幾年,在混沌應(yīng)用方面有一個(gè)新的研究方向,那就是利用混沌系統(tǒng)固有的動(dòng)力學(xué)行為來(lái)實(shí)現(xiàn)混沌計(jì)算。在混沌系統(tǒng)里,通過(guò)稍微地改變一些參數(shù)的取值,就能輕易地實(shí)現(xiàn)邏輯計(jì)算間的相互轉(zhuǎn)換。基于垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)的混沌系統(tǒng),在外部條件擾動(dòng)下,如光注入或光反饋,可以誘導(dǎo)其產(chǎn)生高維非線(xiàn)性偏振動(dòng)力學(xué),有利于實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)的動(dòng)態(tài)全光混沌邏輯計(jì)算。在實(shí)現(xiàn)邏輯計(jì)算可重構(gòu)的過(guò)程當(dāng)中,很多基礎(chǔ)的科學(xué)問(wèn)題需要被解決。為了突破這些問(wèn)題,我主要做了如下的科研工作:(1)在一個(gè)外部光注入VCSEL的混沌系統(tǒng)里,探索了在不同的重要參數(shù)下,如偏置電流、光注入強(qiáng)度以及注入光與VCSEL的頻率失諧,VCSEL輸出光的偏振雙穩(wěn)態(tài)隨著外部注入光振幅變化的演變規(guī)律,此時(shí)VCSEL輸出的光波處于混沌態(tài)�；诩す馄鬏敵龉獾钠耠p穩(wěn)態(tài)的動(dòng)態(tài)演變規(guī)律,把頻率失諧視為控制邏輯信號(hào)。通過(guò)控制兩個(gè)邏輯輸入與控制邏輯信號(hào)間的邏輯運(yùn)算,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了不同的全光混沌邏輯運(yùn)算,例如“與”、“與非”、“或”、“或非”、“同或”以及“異或”等。而且,在相對(duì)較低的自發(fā)輻射噪聲強(qiáng)度下,展示了這些邏輯運(yùn)算的可重構(gòu)能力。這部分工作見(jiàn)論文第三章。(2)在由主-從VCSEL構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)-響應(yīng)混沌系統(tǒng)里,首先計(jì)算了主激光器與從激光器輸出偏振分量的同步系數(shù)在參數(shù)空間外加電場(chǎng)和光反饋系數(shù)(光注入系數(shù))的等高線(xiàn)圖,此時(shí)驅(qū)動(dòng)-響應(yīng)系統(tǒng)均激射出混沌光波�；谥�-從VCSEL輸出偏振的同步系數(shù)等高線(xiàn)圖,把外加電場(chǎng)視為控制邏輯信號(hào)。通過(guò)控制兩個(gè)邏輯輸入與控制邏輯信號(hào)間的邏輯運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)了不同的全光混沌邏輯運(yùn)算,例如“與”、“與非”、“或”、“或非”、“同或”以及“異或”等,而且基于完全混沌同步,進(jìn)一步探索了它們的延時(shí)存儲(chǔ)。同時(shí),也展示了這些邏輯運(yùn)算的可重構(gòu)能力。這部分工作見(jiàn)論文第四章。
【學(xué)位單位】：五邑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TN248;O415.5
【部分圖文】：

圖 1-1 常規(guī) SRAM 編程 FPGA 系統(tǒng)構(gòu)成原理圖[24]深圳大學(xué)朱明程等人對(duì) FPGA 的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)邏輯原理做的思路來(lái)構(gòu)建可重構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)字邏輯系統(tǒng)，即采用常規(guī)SR系統(tǒng)的構(gòu)成原理如圖 1-1 所示。該方法的創(chuàng)新點(diǎn)在于外工作原理為：該 SRAM 緩沖電路能存儲(chǔ)FPGA 的有效邏控下，當(dāng) FPGA 實(shí)現(xiàn)新的邏輯運(yùn)算功能時(shí)，存儲(chǔ)在 SRA要求釋放出來(lái)，執(zhí)行FPGA 之前的邏輯計(jì)算，這樣使得運(yùn)算，由此實(shí)現(xiàn)了電路的混沌計(jì)算。

圖 1-1 常規(guī) SRAM 編程 FPGA 系統(tǒng)構(gòu)成原理圖[24]，深圳大學(xué)朱明程等人對(duì) FPGA 的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)邏輯原理做了詳新的思路來(lái)構(gòu)建可重構(gòu)動(dòng)態(tài)數(shù)字邏輯系統(tǒng)，即采用常規(guī)SRAM該系統(tǒng)的構(gòu)成原理如圖 1-1 所示。該方法的創(chuàng)新點(diǎn)在于外部其工作原理為：該 SRAM 緩沖電路能存儲(chǔ)FPGA 的有效邏輯操控下，當(dāng) FPGA 實(shí)現(xiàn)新的邏輯運(yùn)算功能時(shí)，存儲(chǔ)在 SRAM令要求釋放出來(lái)，執(zhí)行FPGA 之前的邏輯計(jì)算，這樣使得 F輯運(yùn)算，由此實(shí)現(xiàn)了電路的混沌計(jì)算。

1 緒論對(duì) AND、OR、XNOR 運(yùn)算，0 1 2x x X X；NOT 運(yùn)算，統(tǒng)的輸入數(shù)值，x0為系統(tǒng)初始值，X1和 X2分別為兩個(gè)邏輯新，即 x f ( x)， f ( x )是混沌函數(shù)；制獲得邏輯輸出 Z，如果*f ( x ) x 0，則 Z = 0；當(dāng)f ( x ) 值。f ( x )需要與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的物理器件相匹配，實(shí)現(xiàn)不同的邏輯閾值 x*也不盡相同。圖 1-2 為具體實(shí)驗(yàn)方案電路圖。只要對(duì)當(dāng)，就能獲得可靠的邏輯運(yùn)算功能如圖 1-3 所示，成功執(zhí)。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 陳建軍;夏光瓊;吳正茂;;Power-induced polarization switching and bistability characteristics in 1550-nm VCSELs subjected to orthogonal optical injection[J];Chinese Physics B;2015年02期

2 顏森林;;激光混沌并聯(lián)同步及其在全光邏輯門(mén)中的應(yīng)用研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年23期

3 王文睿;于晉龍;羅俊;韓丙辰;郭精忠;王菊;劉毅;楊恩澤;;基于非線(xiàn)性光纖環(huán)鏡的40Gb/s可重構(gòu)光邏輯門(mén)[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

4 鐘東洲;吳正茂;;電光調(diào)制對(duì)外部光反饋垂直腔表面發(fā)射激光器輸出矢量混沌偏振的操控[J];物理學(xué)報(bào);2012年03期

5 顏森林;;耦合反饋激光混沌振幅調(diào)制全光邏輯門(mén)及光電復(fù)合邏輯門(mén)研究[J];科學(xué)通報(bào);2011年16期

6 顏森林;;激光混沌耦合反饋光電及全光邏輯門(mén)研究[J];物理學(xué)報(bào);2011年05期

7 楊雪梅;羅紅;李麗香;羅群;彭海朋;;基于混沌計(jì)算的全加器實(shí)現(xiàn)[J];物理學(xué)報(bào);2008年12期

8 鐘東洲;夏光瓊;王飛;吳正茂;;基于光反饋的單向耦合注入垂直腔表面發(fā)射激光器的矢量混沌同步特性研究[J];物理學(xué)報(bào);2007年06期

9 朱明程,黃強(qiáng);FPGA動(dòng)態(tài)可重構(gòu)邏輯設(shè)計(jì)初探[J];半導(dǎo)體技術(shù);2000年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 項(xiàng)水英;基于VCSEL的混沌系統(tǒng)中偏振及不可預(yù)測(cè)度特性研究[D];西南交通大學(xué);2012年

2 彭海朋;可重構(gòu)的動(dòng)態(tài)邏輯計(jì)算研究[D];北京郵電大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 閆曉娟;外光反饋下VCSEL偏振特性的理論研究[D];西南大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2808590