分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路設(shè)計(jì)及其同步控制.pdf

1、細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)是一種結(jié)合了細(xì)胞自動機(jī)和Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)的非線性反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其各個神經(jīng)單元之間的局部連接性使其易于構(gòu)建超大規(guī)模集成電路(VLSI)。混沌現(xiàn)象是非線性科學(xué)的研究熱點(diǎn)，通過構(gòu)建適當(dāng)?shù)募?xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的混沌特性。近年來，利用細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生混沌現(xiàn)象在信號處理，圖像處理，保密通信等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。本文對分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深入研究，并構(gòu)建了能夠產(chǎn)生穩(wěn)定混沌特性的分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

2、系統(tǒng)。同時(shí)設(shè)計(jì)出一種新的驅(qū)動-響應(yīng)同步控制器及參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整率實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌同步控制。
　　本文的工作及結(jié)論主要包括以下幾點(diǎn)：
　　1.細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)，具有豐富的動力學(xué)行為，究了基于分?jǐn)?shù)階的三維細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的混沌特性及其實(shí)現(xiàn)電路。構(gòu)建新的整數(shù)階三維細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過對其非線性動力學(xué)分析、數(shù)值計(jì)算與電路仿真，驗(yàn)證了該系統(tǒng)混沌吸引子的存在性及物理上的可實(shí)現(xiàn)性。同時(shí)通過調(diào)節(jié)線性參數(shù)b，研究了新的

3、細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在基于分?jǐn)?shù)階 qi(i=1,2,3)不同組合條件下所表現(xiàn)出的混沌特性。結(jié)合分?jǐn)?shù)階電路理論分析分?jǐn)?shù)階電路中各單元電路形式，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)參數(shù)b可變、階數(shù)值qi可切換的分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路系統(tǒng)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)13824種多元組合電路，并選取具有代表性組合電路進(jìn)行電路仿真。仿真結(jié)果表明，多元電路仿真和數(shù)值仿真具有相似的混沌相圖，從而證實(shí)了細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在分?jǐn)?shù)階條件下仍表現(xiàn)出豐富的動力學(xué)特性，具有靈活實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)推廣意義。<

4、br>　　2.設(shè)計(jì)自適應(yīng)同步控制器及參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整律實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)驅(qū)動-響應(yīng)系統(tǒng)同步。構(gòu)建一個新的分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)驅(qū)動系統(tǒng)非線性參數(shù)已知而響應(yīng)系統(tǒng)非線性參數(shù)值未知的驅(qū)動-響應(yīng)系統(tǒng)，運(yùn)用自適應(yīng)同步控制器及參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整律實(shí)現(xiàn)該驅(qū)動-響應(yīng)系統(tǒng)同步。數(shù)值仿真和動力學(xué)分析結(jié)果表明新的分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有混沌特性。結(jié)合分?jǐn)?shù)階電路理論設(shè)計(jì)出新的分?jǐn)?shù)階細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)同步控制的電路原理圖。本方案實(shí)際可實(shí)現(xiàn)4096種多元組