Codificação e capacidade de canal de um laser caotico

Orientadores: Reginaldo Palazzo Jr., Bartolomeu Ferreira Uchoa Filho, Jose Roberto Rios LeiteDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Nesta dissertação estabelecemos um método sistemático para a determinação da capacidade de canal e da taxa de codificação a ser utilizada em sistemas caóticos, empregando o laser de 'C¿¿O IND. 2¿ com absorvedor saturável como o modelo do sistema não-linear em estudo. Primeiramente descrevemos de maneira breve o modelo matemático do laser, apresentando as equações diferenciais, séries temporais, diagramas de fase, diagramas de bifurcação, seções de Poincaré e construção dos mapas de retorno, o que permitiu-nos obter a dinâmica simbólica para três regimes caóticos. Em seguida recordamos os conceitos de Claude E. Shannon para a caracterização de canais discretos sem ruído e através de seus teoremas fazemos uma associação da simbologia dinâmica do laser com caminhos em um grafo completo. Também comparamos o conceito de entropia topológica e capacidade de canal. Por fim, apresentamos uma proposta de codificação para o laser de 'C¿¿O IND. 2¿ caótico, que para efeitos da Teoria de Comunicações foi tratado como um canal discreto sem ruído apresentando restrições nos conjuntos de seqüências dos símbolos transmitidos. ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digitalAbstract: In this dissertation we establish a systematic procedure to determine the channel capacity and the coding rate to be used in chaotic systems, employing the 'C¿¿O IND. 2¿ laser containing a saturable absorber as the model of the nonlinear system in consideration. First, we describe shortly the mathematical model of the laser, presenting the differencial equations, temporal series, phase diagrams, bifurcation diagrams, Poincaré sections and return map construction, which allow us to obtain the symbolic dynamics of three chaotic regimes. To enter the subject of communication, we recall the original Claude E. Shannon's concepts about the characterization of discrete noiseless channels and by using the source coding theorem we make an association of laser symbolic dynamics with branches in a linear complete graph. Also we compare the topological entropy concept with the channel capacity one. Finally, we propose a coding scheme to the chaotic 'C¿¿O IND. 2¿ laser by considering it as a discrete noiseless channel with constraints in the set of transmitted symbol sequences. ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertationsMestradoMestre em Engenharia Elétric