基于仿真电感的蔡氏混沌电路的实验研究

通过对有源仿真电感电路的研究,采用运算放大器实现了仿真电感和蔡氏二极管的综合,得到了蔡氏混沌电路．并根据非直接耦合的蔡氏电路,观测到了高维超混沌系统的行为特征．通过实验研究,证实了仿真电感可以替代实际电感．为蔡氏混沌电路的实现提供了一种方式．     

有源模拟电感的研究

本文讨论用电阻、电容和有源器件构成有源模拟电感的方法,研究电感元件在技术中的有关理论问题。这个理论使电感元件在电子电路中实现微型化、片型化和集成化,优于通常集成电路中外接电感的方法。因此该理论有一定的实际应用价值。     

一种新的有源梯型网络实现法

梯型网络的有源模拟是近年来受到重视的有源滤波器实现方法之一,这是因为比起其它结构的有源电路,梯型网络具有最好的通带元件灵敏度特性。从原理上说,梯型网络的有源实现方法可分为元件模拟和运算模拟。元件模拟就是指以有源的方法直接去模拟无源LC网络中体积大、造价高的电感元件;而运算模拟则是指用特定的有源方框电路去模拟梯型网络中的电压电流运算关系。     

忆阻器的电路实现与应用

通过常用的电器元件,实现了一种有源忆阻器的等效电路,通过计算得到了该忆阻器等效电路中元件参数,基于MULTISIM的仿真证明了该等效电路的有效性。将忆阻器应用于电路,成功地构成了一个最简混沌系统,该电路仅由一个有源忆阻器,一个电感和一个电容构成。通过MATLAB仿真得到了该电路的系统相图、Lyapunov指数和分数维,证实了该电路的混沌特性。     

1/2阶分数演算的模拟OTA电路实现

为了更有效地进行分抗的电路设计,对信号处理中分数演算的模拟电路实现进行了探讨,给出了分数演算的模拟电路无源实现和有源电路实现方案;推导出求解分抗阻抗的精确递推公式.无源电路中给出了分数阶低通和高通滤波器方案,有源电路采用高带宽电流型跨导运算放大器（OTA）进行设计,满足高频信号分数阶运算的要求;同时进行了理论计算和电路模拟性能分析,分析结果表明两种实现方案均能很好地完成信号的分数演算功能,对于分数演算的理论研究与工程实践有着实际意义.     

基于辅助发生器预测混沌运行状态方法的研究

利用谐波平衡模拟法对电路中的混沌运行状态进行预测,更便于进行电路设计与分析,在高频电路模拟中,可以显示出混沌的同宿分岔轨迹,并预测和计算出这些轨迹的路线.在模拟非线性较强的混沌电路时,会因耗时太多而降低其实用性.通过在谐波平衡模拟法的基础上提出一种基于辅助发生器的新方法,可以克服谐波平衡模拟法存在的不足,对混沌的运行状态有一个精确的预测.在高频电路的设计中,对比上述两种方法,采用辅助发生器可以提高设计效率与准确性,更好的选择电路参数,具有很好的实用性.     

新型两级超宽带混沌电路的设计与实现

为了满足超宽带混沌通信系统对混沌信号源的要求,提出了一种新型两级超宽带混沌电路的设计,有效地提升了混沌信号的带宽.与经典的考毕兹混沌电路的结构相比,新型结构采用带有集电极电感的射极输出器作为信号输出端,引入高频谐振网络,补偿高频处信号功率谱密度,拓展频带宽度.通过MATLAB软件求解新型两级超宽带混沌电路的数值解,得到新型超宽带混沌电路的分叉图、相图;仿真分析得到电路输出的时域图、频谱图.结果表明：新型两级超宽带混沌电路可产生功率差在20 dB内、带宽约为7.5 GHz的宽带混沌信号,满足超宽带信号指标（3.1~10.6 GHz）对混沌信号源的要求.     

一种压控型正交信号发生器设计

低频正交信号发生器在传感器频率特性测试中有着广泛的应用.叙述了一种简易的压控型低 频正交信号发生器的设计方案.电路主要由模拟运算放大器、模拟开关和数字触发器组成.采用三 路相同的积分器电路与数字分相电路组合来产生压控振荡器和两路相位相差90°的三角波信号, 利用三角波-正弦波转换电路实现正交信号输出.两路正交信号再按不同比例相互叠加产生移相 信号输出.介绍了各单元电路的工作原理, 并给出了具体电路和实验波形图.     

含有源磁控忆阻器的蔡氏电路混沌现象分析

文章利用Multisim仿真软件对含有有源忆阻器构成的蔡氏电路出现混沌的现象进行了仿真研究,并测绘给出L=18 mH、C_1=68 nF、C_2=6.8 nF时,电路发生混沌现象与R取值关系的相图及工作波形。仿真实验结果表明:当蔡氏电路中的电感L、电容一定时,随R增大,电路震荡由线性—混沌现象—线性,当R达到一定值时电路出现无震荡;当电路电容一定、电感L取值变化时,随L增大,电路出现混沌现象时所对应的R值增大;当电感L一定、改变电容取值时,随电容取值增大,电路出现混沌现象时对应的R取值变小。     

一种连续混沌的分析及量化实现方法

基于sportt系统,构造了一个新的连续混沌系统。对该系统的动力学特性进行了分析,并设计了一个模拟混沌电路进行实验验证,实验结果与仿真结果完全相符。在此模拟电路基础上,设计了一个量化电路,对连续混沌信号进行二值量化,实现了一种新的量化序列的方法。     

输出-密文混和反馈混沌流密码的设计

针对利用混沌轨道信息的密码分析，设计了一种输出-密文混和反馈模式的混沌流密码.使用一类区间数目参数化的分段线性混沌映射，通过多次迭代此类映射产生混沌信号.混沌信号的奇数位用来生成密钥流，偶数位和密文合并后作为后续状态反馈给密钥流发生器.在有限精度实现时，通过引入m序列扰动，克服混沌系统的有限精度效应对密钥流的影响.理论分析和试验结果表明，产生的密钥流具有良好的统计特性，密码系统是安全的，便于软硬件实现；并且可以在算法级调节加密速度，满足不同应用的速度要求.     

一个新的伪随机序列发生器的设计与实现

为了设计新的伪随机序列发生器,以便产生计算机、通信和密码系统中所需的伪随机序列,构造了一个新的混沌系统,该文系统的一些基本动力学特性进行了理论分析,并以新构造的混沌系统作为随机信号源,基于FPGA设计了一个混沌伪随机序列发生器并进行了实验验证。这种设计方法可应用于以FPGA为平台的混沌通信和密码系统的设计之中。     

一种四进制Duffing混沌数字通信系统

为提高多进制混沌通信系统的性能,解决Duffing混沌系统受混沌同步技术限制的问题,本文设计了基于Duffing振子的四进制混沌数字通信系统.利用二进制Duffing混沌调制方法与正交幅度调制技术（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）结合的思想,实现了基于Duffing振子的四进制混沌调制.同时,根据Duffing振子解调信号的原理,文中简化了域分割检测器的结构,并构建了基于同频Duffing振子阵列的混沌信号解调器和基于Duffing振子的四进制混沌数字接收机,完成了基于Duffing振子的四进制混沌数字通信系统的设计.仿真结果表明:基于Duffing振子的四进制混沌信号发射机完成了对基带信号的四进制混沌调制;简化的域分割检测器可自动识别Duffing振子相轨迹,且其结构和算法更易实现;基于Duffing振子的四进制混沌数字接收机完成了四进制Duffing混沌信号的非相干解调,该混沌数字通信系统的误码率等性能优于经典的四进制混沌数字通信系统.本文针对Duffing振子混沌通信技术,改善了基于Duffing振子的四进制混沌数字通信系统的设计方法,为多进制混沌通信系统的构建提供了参考.     

基于MATLAB/Simulink的实时混沌信号发生器研究

为克服用硬件电路实现复杂混沌映射的困难问题,基于MATLAB/Simulink建立多涡卷混沌映射的数值模型,采用快速原型技术通过输入/输出卡,将虚拟仿真信号转化生成实际的物理电信号,并与实际硬件电路连接起来,构成混沌通信系统的半实物仿真模型.对模型的实验结果分析表明,数字仿真模型生成信号不仅具有优良的统计特性,而且通过模拟输出卡输出的实际电信号和信号源数字仿真模型生成的信号一致.     

一类混合混沌序列及其特性分析

提出将Logistic混沌序列与m序列以异或方式结合形成一类混合混沌序列的方法。用理论与统计分析相结合的方法对该混合混沌序列的周期、平衡性、相关性及线性复杂度等特性进行了系统分析。分析结果表明:该混合混沌序列的各项特性均较好,产生方法简单,可用数字电路实现,是一类很有应用前景的伪随机序列。     

Theoretical study of electric energy consumption for self-powered chaos signal generator

Self-powered chaos signal generator is potentially useful in future medical system,such as low cost portable human healthy monitor and treatment without external power source.For both functional and power unit,the power level of electric energy generator and consumption is a key factor for self-powered system.In this paper,we have investigated the power consumption of three typical output modes of a simple chaos circuit.Analytical analysis for power consumption of fixed output mode is obtained for evaluating the power characteristics of chaos signal generator.Numerical calculations are given for predicting the power characteristics of periodical and chaotic output modes.This study is important for not only understanding the power consumption of chaos signal generator,but also guiding new self-powered chaos signal generator design.     

一类超混沌系统电路实现及其动力学分析

针对如何生成超混沌信号问题,通过在一个3维混沌Lü系统的电路中简单地加载一个积分电路,实现了一类超混沌系统电路.电路仿真获得了这类系统的超混沌吸引子及混沌、周期和准周期吸引子.并对实验电路所对应的四维连续自治耗散系统方程进行了分析和数值仿真,论证了这些系统电路的超混沌现象及其动力学特性.提出的超混沌系统电路实现简单,具有工程应用价值.     

基于频差控制的自适应频率检测研究

采用低阶Duffing混沌振子和高阶R(o)ssler混沌控制相结合,提出基于频差控制的微弱光电信号自适应频率检测的新方法,该方法通过对待检信号的频率与周期策动力频率之间频差的控制,实现了两种混沌振子之间的自适应选择,从而提高了检测精度和检测速度.该方法突破了以往Duffing方程检测信号频率需要使用较多混沌振子的局限,同时,也克服了高阶Rossler混沌控制检测方法中存在的检测速度慢的缺点,利用频差控制实现两种混沌振子的自适应选择,实现了微弱光电信号的频率检测.通过数值仿真和实验研究,验证了该方法的有效性.     

分形图像的压缩编码和混沌保密通讯

根据分形原理，利用邻域区配四叉树算法，及棒－棒控制法实现了混沌在保密通信领域的稳定控制，按驱动－响应法设计了模拟电路，并用计算机模拟其同步。     

基于DSP的双精度浮点型伪随机序列发生器的设计

在现代工程实践中,伪随机序列广泛应用于信息安全、数字通信、密码学、自动控制等领域中。本文设计了一种基于TD-ERCS混沌系统和混沌序列均匀化普适算法的伪随机序列发生器;采用32位高性能浮点型数字信号处理芯片实现了IEEE754双精度浮点型标准的PRSG;DSPs与PC的通讯采用了USB2.0传输协议。依据美国国家标准与技术研究院所提出的伪随机序列性能指标,对迭代所产生的混沌伪随机序列进行了测试,结果表明该PRSG所产生的CPRS性能良好,为算法的硬件实现做了很好的前期验证。