自然界中,各种天然系统在远离热力学平衡条件下自组织形成的在时间和空间上具有某种规律性的非均匀宏观结构,被我们称之为斑图。斑图在自然界中广泛存在,这种广泛存在性使针对斑图动力学的研究具备了较高的理论参考价值。在非线性科学领域中,科学家们不断的尝试从动力学的角度的来研究斑图的形成原因与规律,形成了非线性科学领域的一个重要分支-非线性动力学。在所有的斑图种类中,螺旋波是一类广泛存在的斑图,它的动力学行为存在跨系统的普适性规律,研究和掌握这些规律具有很大的潜在应用价值。反应扩散系统是螺旋波得以产生的最简单的系统之一,复Ginzburg-Landau方程(CGLE)是常见的反应扩散系统模型之一,它描述了系统在Hopf分岔点附近的动力学行为,是描述非线性波动和相变现象的重要物理模型。本文正是以该方程为时空系统模型,研究了反应扩散系统中螺旋波及由螺旋波演化而来的靶波复杂的动力学行为。第一章前言,作为论文的研究背景,首先介绍了斑图及斑图动力学,重点描述了螺旋波斑图的形成及特征。之后,详细的介绍了反应扩系统及其常见模型复Ginzburg-Landau方程,并对方程的特性做了较为详细介绍。第二章研究了单向耦合时空系统中的斑图动力学行为。以不同的波形做驱动,以多螺旋波为响应系统,讨论了响应系统在不同耦合强度下的时空斑图动力学行为。发现了这类耦合行为的一般规律性,即在弱耦合强度条件下,响应系统的模会形成与驱动系统相相似螺旋结构。这种现象同时解释了模螺旋波的产生。第三章研究了在螺旋波基础上的两种靶波的产生机制。一种是由局部自身信号反馈形成,一种是在系统的局部加入一个振荡周期信号形成。首先研究了后一种方式的振荡频率范围,并找到了最佳的控制频率。之后以波的竞争的方式比较了两种方式产生的靶波的传播稳定性结果表明以局部负反馈控制机制产生的靶波具有更高的传播稳定性,控制螺旋波的能力更强。此结论为更加有效的实现螺旋波的控制提供了更多的理论依据。第四章研究了局部的不均匀性对多螺旋波系统的影响。在这一部分我们创新性在系统中引入了杂质区域,研究了这种杂质对系统斑图演化情况及系统频率的影响。在不同的杂质参数下,发现了一个特殊的V型区域,并进一步的研究了这个V型区域的特点。第五章本文的总结与展望。