宽带连续混沌波形信号的研究与设计

针对现代战场对信息信号低截获概率的要求,分析研究了宽带连续混沌信号的低截获性,并对失谐耦合型考必兹宽带混沌电路进行研究,并分析比较了不同耦合方式的Colpitts振荡器电路,同时对该混沌电路产生的连续混沌波形信号做出分析,最后仿真出了该混沌信号的模糊函数图。仿真结果显示该混沌信号基底分布均匀,近似于理想的"图钉型",具有良好的距离和速度分辨率的同时,也具有更强的杂波抑制能力。     

级联啁啾光纤光栅反馈激光器产生宽带无时延混沌激光

提出并实验验证一种级联啁啾光纤光栅反馈半导体激光器产生宽带、无时延混沌激光的方法.在该方法中,级联啁啾光纤光栅的高色散引入不规则的外腔模式,破坏了外腔模式谐振,进而消除混沌信号的时延特征.此外,不规则的外腔模式与激光器内部模式拍频,引入了新的高频振荡,进而增强混沌信号的带宽.对比研究了单个与级联啁啾光纤光栅反馈系统中色...     

负阻提升的微波混沌振荡器的设计

将负阻提升技术引入到混沌振荡器的设计中,通过理论推导、数值计算和测试验证来优化电路结构,提供参数选取规则,从理论和实验两方面验证,在双电感的比值达到最优值时振荡器负阻能够得到大幅提升。并基于负阻提升技术提出了双电感结构的微波Colpitts 混沌振荡器。新结构电路的最高混沌振荡基频为1.78 GHz,较经典电路提升了39%;带宽达到4.60GHz(0.80～5.40 GHz),较经典电路提升了119%。测试结果表明,优化的双电感结构能有效提升混沌振荡基频和带宽。     

30GHz PHEMT振荡器

介绍了一种30GHz单片压控振荡器的设计、制作和性能.该芯片采用PHEMT工艺制作,电路基于负阻匹配共源网络结构设计.根据PHEMT器件的小信号S参数和直流I-V参数,提取出该器件的Modified-MaterkaFET模型参数,变容二极管由共源-漏晶体管来完成,并通过栅压来控制其容值.测试该电路振荡频率为30.12GHz,输出功率达到12.5dBm,调谐带宽大于150MHz.振荡器的测试结果与理论设计结果基本吻合.     

30GHz PHEMT振荡器

介绍了一种30GHz单片压控振荡器的设计、制作和性能.该芯片采用PHEMT工艺制作,电路基于负阻匹配共源网络结构设计.根据PHEMT器件的小信号S参数和直流I-V参数,提取出该器件的Modified-MaterkaFET模型参数,变容二极管由共源-漏晶体管来完成,并通过栅压来控制其容值.测试该电路振荡频率为30.12GHz,输出功率达到12.5dBm,调谐带宽大于150MHz.振荡器的测试结果与理论设计结果基本吻合.     

30GHz PHEMT振荡器

介绍了一种30GHz 单片压控振荡器的设计、制作和性能. 该芯片采用PHEMT工艺制作，电路基于负阻匹配共源网络结构设计. 根据PHEMT器件的小信号S参数和直流I-V参数，提取出该器件的Modified-Materka FET模型参数，变容二极管由共源-漏晶体管来完成，并通过栅压来控制其容值. 测试该电路振荡频率为30.12GHz，输出功率达到12.5dBm,调谐带宽大于150MHz. 振荡器的测试结果与理论设计结果基本吻合     

基于CCII的集成混沌振荡器设计

集成化混沌振荡器是混沌在实际应用中的一种重要趋势,特别是在大规模的混沌系统的电子实现方面。为了使混沌振荡器的集成度更高,并且具有较宽的频带,本文提出了一种新型的电流模式混沌振荡器。通过对自治混沌振荡器的电路模型分析,在文氏混沌电路基础上,采用CCII电路代替电压运算放大器、跨导运算放大器等传统运算放大器,实现了正弦波振荡电路,通过采用NMOS管将两个正弦振荡电路耦合最终实现电流模式混沌振荡器,通过对该电流模式混沌振荡器建模并进行仿真分析,描述了该振荡器的混沌行为,验证了该混沌电路的有效性和可行性。再通过仿真结果对比表明该混沌振荡器相比于传统的文氏混沌振荡器功耗更小、噪声抑制能力更强,由其产生的混沌信号在频带宽度、随机程度方面都有明显提高,更适合芯片集成。     

宽带混沌信号在汽车防撞雷达中的应用

随着汽车用量的增长，汽车防撞雷达对提高交通安全性有着极其晕要的现实意义，而传统的线性调频连续波雷达体制中存在着严重的多用户同频电磁干扰问题。由于宽带混沌信号具有良好的相关特性，文中提出了数字处理方式的宽带混沌调频连续波雷达，采用混沌调频信号来代替传统的线性调频信号的方案，结果显示它很好地解决丁加性高斯白噪声干扰和多用户间的交叉干扰问题；系统利用了离散混沌序列驱动连续混沌系统产生宽带混沌信号的方法，其电路结构简单，所得频谱平坦宽阔，在汽车防撞雷达和其他雷达、通信系统中具有很好的应用前景。     

频率混沌信号产生分析与实验研究

信号的峰均功率比(PAPR)是信息与通信系统中的一项关键指标,而一般混沌信号因其动态范围变化较大有着较高的PAPR值。为了有效降低混沌信号的PAPR值,本文提出了一种幅度恒定不变而频率混沌调制的频率混沌信号,给出了利用混沌电路产生的幅度混沌信号驱动压控振荡器产生频率混沌信号的实现原理,并分析了频率混沌信号的基本动力学特性和主要应用性能。利用蔡氏混沌电路作为幅度混沌信号源设计了该频率混沌信号的具体产生电路,并由实验电路给出了幅度混沌信号的相轨图和频率混沌信号的时域波形。理论分析和实验结果表明,所提出的频率混沌信号有着与幅度混沌信号相同的最大Lyapunov指数、与正弦振荡信号相等的PAPR值和近似图钉型的模糊函数。      

虚地反馈法设计GaAs HBT微波宽带VCO单片电路

给出了采用虚地和反馈等原理实现振荡器设计的方法,该方法改变了设计振荡器的传统观念,不同形式的振荡电路总是可以变成放大器和移相选频网络级联,后经反馈构成.并给出了完整的计算公式和设计过程,另外还对虚地法进行了改进,解决了设计微波振荡器电路难以找到反馈通路的困难.利用该方法成功设计了采用HBT工艺制作的宽带VCO单片电路,验证了该方法的有效性.本方法对设计VCO电路有一定的参考价值.     

微波Colpitts混沌电路实验研究

本文首先介绍了Colpitts电路的数学模型，给出了基于预设定频谱分布的Colpitts混沌电路中主要电路参数的设计方法；然后对工作在微波频段的Colpitts混沌电路进行了实验研究，验证了给出的电路参数设计方案；最后对实验过程中的电路调试方法，电路频谱宽度的瓶颈问题，电路功耗问题以及进一步的工作进行了讨论。     

不同阶Colpitts混沌振荡电路的性能对比分析

宽带混沌信号拥有良好的相关特性、低截获概率和高保密性等优点.本文介绍了一种基本的混沌信号产生电路-Colpitts振荡电路,在此基础上,对该电路作了相关改进,同时通过仿真对它们的性能进行了分析比较.结果显示:对三阶Colpitts振荡电路的改进方法是可行的;三阶Colpitts振荡电路频谱较为集中,且自相关性能差,应用...     

三级Colpitts微波混沌振荡器的仿真研究

提出一种具有3级结构的微波Colpitts混沌振荡器,这种新的结构通过增加共基极组态的三极管抑制了电路中三极管寄生电容的负面影响,以提高微波Colpitts混沌振荡器的基本振荡频率和频带宽度。借助Matlab和HSPICE软件对新结构的理想非线性动力学模型和电路进行了时域和频域分析。选用截止频率为9 GHz的三极管时,模型的电路仿真结果表明,新结构的基本振荡频率可达到4.9 GHz;信号的频谱分布更为均匀平坦,10 dB带宽可以达到4.9 GHz。     

一种网格多涡卷混沌Colpitts振荡器及其电路实现

基于单涡卷混沌Colpitts振荡器模型,提出了一种网格多涡卷混沌Colpitts振荡器模型。利用阶跃函数代替单涡卷混沌Colpitts振荡器模型中的非线性函数,以及增加一个饱和函数,构造了一个能产生网格多涡卷混沌吸引子的Colpitts振荡器模型。通过数值仿真与电路实验,验证了该网格多涡卷混沌Colpitts振荡器的可行性。     

Improved auxiliary particle filter‐based synchronization of chaotic Colpitts circuit and its application to secure communication

In this paper, we propose a synchronization scheme based on an improved auxiliary particle filter (IAPF) for chaotic Colpitts circuit and conduct an experimental study on the synchronization performance with application to secure communications. Specifically, with the synchronization scheme, when the chaotic signals generated by an analog Colpitts circuit are transmitted through a nonideal channel, the distorted signals are processed digitally by the novelly designed IAPF at the receiver, in order to obtain the synchronized signals of the transmitter circuit. Experimental results indicate that synchronization can be achieved over both the additive white Gaussian noise channel and the multipath fading channel with low signal‐to‐noise ratio, even if there exist severe circuit parameter mismatches between the transmitter and the receiver. Furthermore, a chaos‐masking secure communication system is constructed and verified over both the additive white Gaussian noise channel and the multipath fading channel, and the bit error rate is evaluated versus different signal‐to‐noise ratios and symbol periods. It is shown that the achievable bit error rate can reach the order of magnitude of 10 ^{− 4} without error correction coding techniques. In addition, security analysis demonstrates that the proposed chaotic secure communication system is resistant to the brute‐force attack. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

SIMULATION AND EXPERIMENTAL STUDY OF CHAOS GENERATION IN MICROWAVE BAND USING COLPITTS CIRCUIT

Chaotic Colpitts circuits with fundamental frequency f^＊ beyond 1GHz are studied by both circuit simulation and experiment using Philips＇ broadband transistor with threshold frequency of 25GHz. For the basic configuration of Colpitts circuit with f^＊ of about 1,6GHz, broadband continuous power spectra could be obtained from both circuit simulations and experiments. The harmonics of the observed signal from Agilent PSA/ESA spectrum analyzer are as noticeable as far as 12GHz. A modified Colpitts circuit structure employing the parasitic inductance of BJT （Bipolar Junction Transistor） is also proposed and investigated. By circuit simulation, chaotic attractor and broadband continuous power spectra could be obtained from the modified Colpitts circuit with f^＊ of about 3.5GHz. Because the parasitic effects of the prototype board, the experiment result of the modified Colpitts circuit does not agree well with the simulation result. The gap between the simulation and experimental result could be bridged by replacing the lumped circuit elements with distributed ones.     

Colpitts振荡电路动力学特性的PSPICE仿真分析

以Colpitts振荡器电路为例,在建立Colpitts电路模型的基础上,对其进行PSpice仿真研究,观察状态变量分别在时域和频域中的变化.通过调整电路元件的参数,观察Colpitts电路中动力学行为的演变过程,得到了与理论分析相吻合的结果.可以发现,电路处于混沌态和准周期态的参数组合不是唯一的.