基于光反饋混沌儲(chǔ)備池計(jì)算的分組頭識(shí)別研究.pdf

1、混沌光子儲(chǔ)備池計(jì)算是一種由光電器件搭建的光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用激光器或光調(diào)制器的非線性，將輸入信號(hào)進(jìn)行非線性映射，再經(jīng)訓(xùn)練過程就可以實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別或序列預(yù)測(cè)等多種任務(wù)?；煦绻庾觾?chǔ)備池計(jì)算作為一種新型的光信號(hào)處理單元，具有實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、訓(xùn)練復(fù)雜度低、能并行處理、潛在信息處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有好的應(yīng)用前景。本論文深入研究了光反饋混沌儲(chǔ)備池計(jì)算系統(tǒng)和并行儲(chǔ)備池計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、基于動(dòng)力學(xué)特性的系統(tǒng)建模和參數(shù)優(yōu)化、及不同長度(3bits~32bit

2、s)的光分組頭識(shí)別任務(wù)，具體完成了如下工作。
　　(1)對(duì)光反饋混沌儲(chǔ)備池計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，優(yōu)化了系統(tǒng)的反饋強(qiáng)度因子 k、反饋延時(shí)?等內(nèi)部參數(shù)和采樣率S、虛擬節(jié)點(diǎn)數(shù)N、分組頭信噪比SNR等外部參數(shù)，利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同長度(3bits~32bits)光分組頭的識(shí)別任務(wù)。3 bits分組頭識(shí)別的NRMSE為0.1083，WER為0；32bits分組頭的NRMSE為0.2044，WER為0.75%。
　　(2)基于光反饋混沌

3、儲(chǔ)備池動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)模型，仿真分析了系統(tǒng)在兩個(gè)偏振方向反饋強(qiáng)度不同的條件下3bits~32bits光分組頭的識(shí)別效果，結(jié)果表明，偏振保持光反饋狀態(tài)下系統(tǒng)的識(shí)別效果最佳。
　　(3)提出了基于半導(dǎo)體環(huán)形激光器光反饋、基于直調(diào)激光器光反饋和基于互耦合光電反饋的三種并行儲(chǔ)備池計(jì)算系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分別進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化，以兩路光分組頭同時(shí)并行識(shí)別為例，實(shí)現(xiàn)了不同長度(3bits~32bits)光分組頭的識(shí)別任務(wù)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和有效性。