隨著通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,日常生活中對(duì)于通信信息安全以及通信速率的要求也不斷提高。近些年來,光通信技術(shù)不斷發(fā)展,并且在數(shù)據(jù)傳輸速率方面,已經(jīng)大大超過了基于電子器件的通信。由于半導(dǎo)體激光器(SL)系統(tǒng)可以產(chǎn)生豐富的動(dòng)力學(xué)特性,基于SL的混沌系統(tǒng)在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生,圖像加密傳輸?shù)韧ㄐ蓬I(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＥc此同時(shí),基于光學(xué)的多種應(yīng)用也在不停發(fā)展,基于SL的系統(tǒng)在儲(chǔ)備池計(jì)算,增強(qiáng)學(xué)習(xí)等領(lǐng)域都取得了較大的成果。在本文中,我們主要的研究內(nèi)容為:1.研究了基于耦合SL網(wǎng)絡(luò)的同步特性,發(fā)現(xiàn)了在樹形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下,存在著分層混沌同步(HCS)的現(xiàn)象。為了揭示影響HCS質(zhì)量的因素,利用控制變量方法,分別對(duì)激光器的不同參數(shù)進(jìn)行了研究。同時(shí)引入了排列熵(PE)作為這一混沌系統(tǒng)輸出的復(fù)雜度量化指標(biāo),并利用互相關(guān)函數(shù)定量的分析了激光器的參數(shù)對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的同步性能的影響。之后,選取樹形網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)子節(jié)點(diǎn)及其父節(jié)點(diǎn),即一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò),用于產(chǎn)生同步隨機(jī)比特,并且基于兩個(gè)用戶的下三角矩陣信息協(xié)商方法,提出了可應(yīng)用于三用戶的信息協(xié)商方法來克服激光器之間不完全匹配造成的不完美的同步問題。2.基于以上的同步隨機(jī)比特產(chǎn)生器,提出了基于互耦合SL網(wǎng)絡(luò)的三方密鑰分配方法,并將該密鑰分配方法用于三方圖像加密系統(tǒng)中。之后,對(duì)該圖像加密系統(tǒng)進(jìn)行了安全性驗(yàn)證,證明了其安全性和可行性。3.結(jié)合國際研究熱點(diǎn),進(jìn)一步探索了將激光混沌應(yīng)用于增強(qiáng)學(xué)習(xí)的潛力,使用TOW模型,研究了激光混沌在多臂賭博機(jī)問題探索時(shí)的潛在應(yīng)用,并揭示了激光器系統(tǒng)參數(shù)對(duì)增強(qiáng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)速率的影響。之后,研究了SL在迷宮探索問題中的應(yīng)用,并與傳統(tǒng)增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法的學(xué)習(xí)速率進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了混沌SL在增強(qiáng)學(xué)習(xí)中的作用和優(yōu)勢。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN248.4;O415.5;TN918.4
【部分圖文】：

可以得到基于 SL 的 MAB 問題一種解決方案。該方案系統(tǒng)圖如圖2.9 所示[24]，首先利用單反饋機(jī)制，SL 可以產(chǎn)生混沌輸出。將該輸出通過 PD 后，得

來代表個(gè)數(shù)。因此，歸一化的 PE 的定義為：( ) log ( )( )log( !)p pH pd 值越接近 1 時(shí)，時(shí)間序列tX 的復(fù)雜性就越高。對(duì)于互注生以注入時(shí)延為周期的時(shí)延信息。例如，在一個(gè)互耦合的SL 參數(shù)與表 3.1 保持一致時(shí)，互耦合強(qiáng)度和時(shí)延分別取21 輸出的 PE 如圖 3.2 所示�？梢钥吹剑谧⑷霑r(shí)延 2由于樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)激光器網(wǎng)絡(luò)是由許多對(duì)互耦合的激光樹形激光器網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性量化指標(biāo)。在本文中使用的采間隔 10pss ，嵌入維度 d 6。

圖 3.4 不同 SL 節(jié)點(diǎn)間的互相關(guān)函數(shù)圖，inC 和acC (a1-a3)以及1SL ，2SL ，4SL 輸出復(fù)雜度(b1-b3)隨2 的變化趨勢，其.1(藍(lán)色)，0.5(紅色)以及 0.9(黑色)，在(b1)中的子圖表示當(dāng)1 2 0.9, 0.8時(shí)S
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