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噪声诱导的二维复时空系统的同步研究

都琳 徐伟 许勇 王亮

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噪声诱导的二维复时空系统的同步研究

都琳, 徐伟, 许勇, 王亮

Noise-induced synchronization of two-dimensional complex spatiotemporal systems

Du Lin, Xu Wei, Xu Yong, Wang Liang
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  • 研究了一类噪声诱导的二维复时空系统的同步问题.首先讨论了二维复Ginzburg-Laudau(CGL) 方程随时间和空间变化的时空混沌特性;其次,研究了时空噪声驱动下CGL系统的同步问题.理论上利用线性稳定性分析,得到了常数激励下CGL系统达到稳定态的临界强度;结合噪声的随机性和非零均值特性, 揭示了噪声诱导同步的机理;并从理论上和数值上分别给出了达到同步所需要的控制参数和噪声强度满足的条件,实现了两个非耦合CGL系统的完全同步.结果表明,数值模拟和理论分析有很好的一致性.
    A type of noise-induced synchronization in two-dimensional (2D) complex spatiotemporal system is studied in this paper. First, we employ a 2D complex Ginzburg-Laudau equation (CGL) to present spatiotemporal chaos. Then the synchronization in the CGL equation driven by spatiotemporal noise is studied. Theoretically, the critical control intensity is obtained by linear stability analysis of a constant forced CGL system. Combining with randomness and non-zero mean of the noise, we reveal the mechanism of synchronization and give the required conditions for control parameters and noise intensity resulting in synchronization theoretically and numerically. A complete synchronization in a pair of uncoupled CGL equations is achieved. A good agreement between the theoretical analyses and the numerical results is obtained.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11172233, 10902085, 10972181)、西北工业大学基础研究基金、翱翔之星和博士论文创新基金资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11172233, 10902085, 10972181), the Fundamental Research Fund, Aoxiang Star Plan and the Doctorate Foundation of Northwestern Polytechnical University, China.
    [1]

    Hu G, Xiao J H, Zheng Z G 2000 Chaos Control (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Press) pp78-148 (in Chinese) [胡岗, 萧井华, 郑志刚 2000 混沌控制 (上海: 上海科技教育出版社)第78-第148页

    [2]

    Jia F L, Xu W, Du L 2007 Acta Phys. Sin. 56 5640 (in Chinese) [贾飞蕾, 徐伟, 都琳 2007 物理学报 56 5640]

    [3]

    Lü L, Li G, Chai Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 7517 (in Chinese) [吕翎, 李钢, 柴元 2008 物理学报 57 7517]

    [4]

    Ahlborn A, Parlitz U 2008 Phys. Rev. E 77 016201

    [5]

    Wang X Y, Zhang N, Ren X L, Zhang Y L 2011 Chin. Phys. B 20 020507

    [6]

    Hramov A E, Koronovskii A A, Popov P V 2005 Phys. Rev. E 72 037201

    [7]

    Hramov A E, Koronovskii A A, Popov P V 2008 Phys. Rev. E 77 036215

    [8]

    Goldobin D S, Pikovsky A 2005 Phys. Rev. E 71 045201(R)

    [9]

    Hramov A E, Koronovskii A A, Popov P V, Moskalenko O I 2006 Phys. Lett. A 354 423

    [10]

    Hu A H, Xu Z Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 3132 (in Chinese) [胡爱花, 徐振源 2007 物理学报 56 3132]

    [11]

    Moskalenko O L, Koronovskii A A, Hramov A E 2010 Phys. Lett. A 374 2925

    [12]

    Guo B L, Huang H Y 2003 Ginzburg-Laudau Equation (Beijing: Science Press) pp121-130 (in Chinese) [郭柏灵, 黄海洋 2002 金兹堡-朗道方程 (北京: 科学出版社) 第121-130页]

    [13]

    Aranson I S, Kramer L 2002 Rev. Modern Phys. 74 100

    [14]

    Du L, Xu W, Li Z, Zhou B 2011 Phys. Lett. A 375 1870

    [15]

    Bartuccelli M, Constantin P, Doering C R 1990 Physica D 44 421

    [16]

    Gao J L, Xie L L, Peng J H 2009 Acta Phys. Sin. 58 5218 (in Chinese) [高继华, 谢玲玲, 彭建华 2009 物理学报 58 5218]

    [17]

    Chate H, Pikovsky A S, Rudzick O 1999 Physica D 131 17

    [18]

    Ouyang Q 2010 Introduction of Nonlinear Science and Pattern Dynamics (Beijing: Beijing University Press) pp140-142 (in Chinese) [欧阳颀 2010 非线性科学与斑图动力学导论 (第二版) (北京: 北京大学出版社) 第140-142页]

  • [1]

    Hu G, Xiao J H, Zheng Z G 2000 Chaos Control (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Press) pp78-148 (in Chinese) [胡岗, 萧井华, 郑志刚 2000 混沌控制 (上海: 上海科技教育出版社)第78-第148页

    [2]

    Jia F L, Xu W, Du L 2007 Acta Phys. Sin. 56 5640 (in Chinese) [贾飞蕾, 徐伟, 都琳 2007 物理学报 56 5640]

    [3]

    Lü L, Li G, Chai Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 7517 (in Chinese) [吕翎, 李钢, 柴元 2008 物理学报 57 7517]

    [4]

    Ahlborn A, Parlitz U 2008 Phys. Rev. E 77 016201

    [5]

    Wang X Y, Zhang N, Ren X L, Zhang Y L 2011 Chin. Phys. B 20 020507

    [6]

    Hramov A E, Koronovskii A A, Popov P V 2005 Phys. Rev. E 72 037201

    [7]

    Hramov A E, Koronovskii A A, Popov P V 2008 Phys. Rev. E 77 036215

    [8]

    Goldobin D S, Pikovsky A 2005 Phys. Rev. E 71 045201(R)

    [9]

    Hramov A E, Koronovskii A A, Popov P V, Moskalenko O I 2006 Phys. Lett. A 354 423

    [10]

    Hu A H, Xu Z Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 3132 (in Chinese) [胡爱花, 徐振源 2007 物理学报 56 3132]

    [11]

    Moskalenko O L, Koronovskii A A, Hramov A E 2010 Phys. Lett. A 374 2925

    [12]

    Guo B L, Huang H Y 2003 Ginzburg-Laudau Equation (Beijing: Science Press) pp121-130 (in Chinese) [郭柏灵, 黄海洋 2002 金兹堡-朗道方程 (北京: 科学出版社) 第121-130页]

    [13]

    Aranson I S, Kramer L 2002 Rev. Modern Phys. 74 100

    [14]

    Du L, Xu W, Li Z, Zhou B 2011 Phys. Lett. A 375 1870

    [15]

    Bartuccelli M, Constantin P, Doering C R 1990 Physica D 44 421

    [16]

    Gao J L, Xie L L, Peng J H 2009 Acta Phys. Sin. 58 5218 (in Chinese) [高继华, 谢玲玲, 彭建华 2009 物理学报 58 5218]

    [17]

    Chate H, Pikovsky A S, Rudzick O 1999 Physica D 131 17

    [18]

    Ouyang Q 2010 Introduction of Nonlinear Science and Pattern Dynamics (Beijing: Beijing University Press) pp140-142 (in Chinese) [欧阳颀 2010 非线性科学与斑图动力学导论 (第二版) (北京: 北京大学出版社) 第140-142页]

  • [1] 周振玮, 王利利, 乔成功, 陈醒基, 田涛涛, 唐国宁. 用同步复极化终止心脏中的螺旋波和时空混沌. 物理学报, 2013, 62(15): 150508. doi: 10.7498/aps.62.150508
    [2] 李雨珊, 吕翎, 刘烨, 刘硕, 闫兵兵, 常欢, 周佳楠. 复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计. 物理学报, 2013, 62(2): 020513. doi: 10.7498/aps.62.020513
    [3] 张新, 吕翎, 范鑫, 吕娜. 时空混沌系统参量辨识律的设计与投影同步研究. 物理学报, 2012, 61(15): 150507. doi: 10.7498/aps.61.150507
    [4] 吕翎, 柳爽, 张新, 朱佳博, 沈娜, 商锦玉. 节点结构互异的复杂网络的时空混沌反同步. 物理学报, 2012, 61(9): 090504. doi: 10.7498/aps.61.090504
    [5] 吕翎, 李钢, 徐文, 吕娜, 范鑫. 复Ginzburg-Landau方程时空混沌的网络同步与参量辨识. 物理学报, 2012, 61(6): 060507. doi: 10.7498/aps.61.060507
    [6] 祝金川, 李成仁, 齐笳羽, 任旭东, 岳喜爽. CO2激光器对相位共轭波时空混沌系统控制和同步的研究. 物理学报, 2011, 60(10): 104213. doi: 10.7498/aps.60.104213
    [7] 吕翎, 孟乐, 郭丽, 邹家蕊, 杨明. 激光时空混沌模型的加权网络投影同步. 物理学报, 2011, 60(3): 030506. doi: 10.7498/aps.60.030506
    [8] 吕翎, 李钢, 张檬, 李雨珊, 韦琳玲, 于淼. 全局耦合网络的参量辨识与时空混沌同步. 物理学报, 2011, 60(9): 090505. doi: 10.7498/aps.60.090505
    [9] 郭晶, 王钺, 山秀明, 任勇. 时空混沌中的序图样研究. 物理学报, 2010, 59(11): 7663-7668. doi: 10.7498/aps.59.7663
    [10] 吕翎, 李钢, 商锦玉, 沈娜, 张新, 柳爽, 朱佳博. 最近邻耦合网络的时空混沌同步研究. 物理学报, 2010, 59(9): 5966-5971. doi: 10.7498/aps.59.5966
    [11] 吕翎, 邹家蕊, 杨明, 孟乐, 郭丽, 柴元. 大规模富社团网络的时空混沌同步. 物理学报, 2010, 59(10): 6864-6870. doi: 10.7498/aps.59.6864
    [12] 高继华, 谢玲玲, 彭建华. 利用速度反馈方法控制时空混沌. 物理学报, 2009, 58(8): 5218-5223. doi: 10.7498/aps.58.5218
    [13] 吕翎, 李岩. 不确定自催化反应扩散时空混沌系统的延时同步. 物理学报, 2009, 58(1): 131-138. doi: 10.7498/aps.58.131
    [14] 李岩, 吕翎, 栾玲. 环形加权网络的时空混沌延迟同步. 物理学报, 2009, 58(7): 4463-4468. doi: 10.7498/aps.58.4463
    [15] 敬晓丹, 吕翎. 非线性耦合完全网络的时空混沌同步. 物理学报, 2009, 58(11): 7539-7543. doi: 10.7498/aps.58.7539
    [16] 胡建兵, 韩 焱, 赵灵冬. 基于Lyapunov方程的分数阶混沌系统同步. 物理学报, 2008, 57(12): 7522-7526. doi: 10.7498/aps.57.7522
    [17] 敬晓丹, 吕 翎. 相空间压缩实现时空混沌系统的广义同步. 物理学报, 2008, 57(8): 4766-4770. doi: 10.7498/aps.57.4766
    [18] 吕 翎, 李 钢, 柴 元. 单向耦合映象格子的时空混沌同步. 物理学报, 2008, 57(12): 7517-7521. doi: 10.7498/aps.57.7517
    [19] 岳立娟, 沈 柯. 布拉格声光双稳系统时空混沌的单向耦合同步. 物理学报, 2005, 54(12): 5671-5676. doi: 10.7498/aps.54.5671
    [20] 张旭, 沈柯. 时空混沌的单向耦合同步. 物理学报, 2002, 51(12): 2702-2706. doi: 10.7498/aps.51.2702
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-18
  • 修回日期:  2011-11-18
  • 刊出日期:  2012-03-05

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