一种超混沌五阶自治电路的分析

在蔡式电路的L臂上增加一个RLC并联回路构造了一个超混沌五阶自治电路，对其进行数学建模和系统的理论分析，并结合数值仿真详细研究了其混沌动力学性态。通过对其相空间吸引子、庞卡莱映射、Lyapunov指数谱的分析表明，电路在参数值改变时，呈现出超混沌态、混沌态和周期态的振荡形式。最后对该电路从Hopf分叉变化到超混沌吸引子过程中的信号频谱进行了计算机模拟，估计其频谱分布范围并给出了电路的频谱分布特征。     

四翼超混沌系统的动力学特性分析及其电路实现

为了提高混沌系统的复杂性,本文基于最新提出的简化Lorenz系统,采用正弦函数扰动方法和非奇异变换,设计了一个具有四翼吸引子结构的超混沌系统。通过计算Lyapunov指数、分岔图、相图和Poincaré截面等方法分析了该系统的动力学特性,分析表明该系统具有丰富的动力学行为。采用分立元件,设计了该系统的模拟电路,电路实验结果与数值仿真结果相吻合,为构建具有高性能的混沌保密通信系统奠定了基础。     

一个切换混沌系统的分析与电路实现

采用改变系统乘积项的方法,在已提出的混沌系统的基础上,构建了一个切换混沌系统。分析了平衡点的性质,混沌吸引子相图和Lyapunov指数等特性,设计了可实现切换混沌系统的电路并进行了电路实验,实现结果与仿真结果一致：     

一个切换混沌系统的设计及其电路仿真

在Lorenz混沌系统的基础之上,通过对系统方程的变形得到4个混沌子系统,进一步构造一个由4个混沌子系统组成的切换混沌系统。该系统通过开关选择器,能够在4个混沌系统之间自动切换。详细分析系统的平衡点及其稳定性、耗散性、最大Lyapunov指数以及混沌吸引子的相图等基本特性。与Lorenz混沌系统具有更大的最大Lyapunov指数,其混沌吸引子更加复杂。基于微控制器数字平台,设计实现该切换混沌系统的数字硬件电路,电路实验仿真结果与数值仿真结果基本一致,证实了该混沌系统的存在性和物理上的可实现性。     

一个新的四维混沌系统性质分析与电路实现

提出了一个新的四维混沌系统,并对该系统的基本动力学特性进行了分析,得到该系统的Lyapunov指数和Lyapunov维数,为验证这个混沌系统还设计了一个模拟电子电路,观察到了混沌吸引子,与仿真结果相符。     

Multi-scroll hyperchaotic system based on colpitts model and its circuit implementation

Based on the framework of Colpitts oscillator, a four-dimensional multi-scroll hyperchaotic system is proposed, which generates (2M+1)×(2N+1)-scroll chaotic and hyperchaotic attractors. The key strategy is to increase the number of index-2 equilibrium points by introducing two unit saw-tooth functions to extend and modify the Colpitts oscillator model. By using bifurcation diagram and phase portrait, the dynamical characteristics of the multi-scroll hyperchaotic system are briefly studied. Moreover, micro-controller based circuit realization is introduced and the experimental results demonstrate that 7×5-scroll chaotic and hyperchaotic attractors can be obtained in the digital circuit.     

基于线性反馈控制的超混沌系统设计与电路实现

基于最新提出的简化Lorenz混沌系统,采用线性控制策略,设计了一个超混沌系统。利用相图、Lyapunov指数谱、分岔图以及Poincaré截面分析方法,详细地研究了系统参数变化时简化Lorenz超混沌系统的动力学行为,数值仿真结果显示,Lyapunov指数谱与分岔图分析一致。采用分立元件,设计并实现了该系统的模拟电子电路,通过调节电路中的可变电阻,观察到了该系统的极限环、叉式分岔、倍周期分岔、混沌和超混沌,以及由倍周期分岔而进入混沌的道路等动力学现象。数值仿真和电路实验结果表明,该系统具有丰富的动力学特性,且电路实验结果与数值仿真相吻合。     

新的三维自治混沌系统及其电路仿真

为了丰富非线性电路领域的研究内容,提出一个新的三维自治混沌系统,构造其数学模型.运用MATLAB对它的相图、Lyapunov指数、庞加莱映射图等复杂动力学特征进行分析研究,证实此三维混沌系统是一个新三维混沌自治系统.通过非线性电路的基本理论,将数学模型转化为电路方程,进而构造出符合该混沌系统的非线性电路,运用Multisim软件对该电路进行仿真,验证了其真实存在性.     

新的三维自治混沌系统及其电路仿真

为了丰富非线性电路领域的研究内容,提出一个新的三维自治混沌系统,构造其数学模型。运用MATLAB对它的相图、Lyapunov指数、庞加莱映射图等复杂动力学特征进行分析研究,证实此三维混沌系统是一个新三维混沌自治系统。通过非线性电路的基本理论,将数学模型转化为电路方程,进而构造出符合该混沌系统的非线性电路,运用Muhisim软件对该电路进行仿真,验证了其真实存在性。     

一个混沌系统性质分析及其FPGA电路实现

构造了一个新的三维连续自治混沌系统,该系统含有3个参数,2个非线性乘积项通过理论推导、数值仿真、Lyapunov指数谱、分岔图研究了系统的基本动力学特性,还利用FPGA技术设计了一个数字电路,实现三维混沌系统,实验结果与仿真结果完全一致,提出了一种基于FPGA技术实现混沌系统的新方法     

一个恒定Lyapunov指数谱鲁棒混沌系统及其微控制器实现

在基本Sprott-B混沌系统数学模型的基础上,引入一个控制参数进行系统改造,构建出一个恒定Lyapunov指数谱鲁棒混沌系统。通过相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学工具对系统进行了仿真分析。研究结果表明,系统对唯一的控制参数保持恒定的Lyapunov指数谱,从而工作于鲁棒混沌状态,理论分析则揭示出控制参数对于系统的混沌振荡具有线性或非线性调幅作用。此外,在以改进的Euler算法进行离散化后,采用微控制器MSP430F249进行了实验验证,证明了系统的可实现性。     

一个四维四翼混沌系统及其电路实现

一个四翼混沌吸引子通过引入了两个线性反馈控制量构成一个新的四维四翼混沌系统,吸引子更加稳定、可靠,易于电路实现。文章分析了该四维四翼混沌系统的基本特性,并为实现该新系统设计了一个模拟电路,实验结果表明:数值仿真和电路实现具有很好的一致性。该系统有利于保密通信等基于混沌的实际应用。     

一个具有负电容的三阶自治混沌电路分析

提出了一个具有负电容的三阶自治混沌电路，并进行了深入的理论研究和计算机仿真分析。得出了几点结论：(1)此混沌电路元器件少，具有一个负电容，且与蔡氏混沌电路结构中的元件数完全相等。(2)在确定的元器件参数条件下，电路出现与蔡氏混沌电路完全相同的双涡卷奇怪吸引子和丰富的混沌动力学行为。     

超混沌视频加密系统的FPGA设计与实现

随着多媒体技术的不断发展,视频信息安全愈发受到人们的关注。为解决视频信息的安全问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的超混沌视频加密方法。在加密过程中,一方面FPGA控制数字摄像头实现实时彩色视频信息的采集;另一方面,在计算机密钥指令下,利用FPGA使超混沌系统产生有效的伪随机序列,实现对所采集视频信息的数据和地址的双重超混沌加密。给出了具体的超混沌视频加密算法和设计流程以及FPGA实现结果。安全性分析表明,明密文主观视觉对比显著不同,密钥空间大,视频图像统计特性的相关性弱,说明基于FPGA的超混沌视频加密系统加密效果良好可靠。     

一个混沌系统仿真研究及其电路分析

分析了Liu混沌系统动力学特性,首先对系统的数值特性进行了分析和研究。通过数值分析可以得到系统是混沌的。给出了MultiSim10.1软件实验系统的拓扑结构,并进行了硬件电路的设计和电路仿真研究。电脑仿真技术为研究非线性系统提供了可行的方案,此实验系统具有良好的实验效果,与传统的自治混沌系统相比,此系统具有参数调节方便、易实现、可靠性高,实时性好等优点。     

Design and implementation of n-scroll chaotic attractors from a general jerk circuit

This paper proposes a novel nonlinear modulating function approach for generating n-scroll chaotic attractors based on a general jerk circuit. The systematic nonlinear modulating function methodology developed here can arbitrarily design the swings, widths, slopes, breakpoints, equilibrium points, shapes, and even the general phase portraits of the n-scroll chaotic attractors by using the adjustable sawtooth wave, triangular wave, and transconductor wave functions. The dynamic mechanism and chaos generation condition of the general jerk circuit are further investigated by analyzing the system stability. A simple block circuit diagram, including integrator, sawtooth wave and triangular wave generators, buffer, switch linkages, and voltage-current conversion resistors, is designed for the hardware implementations of various 3-12-scroll chaotic attractors via switchings of the switch linkages. This is the first time to experimentally verify a 12-scroll chaotic attractor generated by an analog circuit. In particular, the recursive formulas of system parameters and real physical circuit parameters are rigorously derived for the hardware implementations of the n-scroll chaotic attractors. Moreover, the adjustability of the nonlinear modulating function and the rigorous recursive formulas together provide a theoretical principle for the hardware implementations of various chaotic attractors with a large number of scrolls.     

一个超混沌Lorenz系统设计与FPGA电路实现

采用增加并改变系统非线性特性的方法对Lorenz系统进行变形,在此基础上,通过在三阶Lorenz系统中引入一个外加的状态变量构造了一个新的超混沌系统;对系统的一些基本特性,如耗散性、平衡点、稳定性进行了详细分析,系统超混沌的存在性通过Lyapunov指数谱得到了验证。还设计了一个数字电路进行实验,从电路实验中观察到了各种超混沌吸引子。     

基于虚拟仪器三维四翼混沌系统研究及实现

讨论了基于虚拟仪器三维四翼混沌系统的研究模式,设计了软件系统,并给出三维四翼混沌系统电路原理图及其实验结果,证实基于虚拟仪器技术为研究非线性系统提供可行的方案,利用此方案进行实验,结果证明此实验系统具有良好的实验效果.与传统的自治混沌系统相比,此系统具有参数调节方便、易实现、可靠性高,实时性好等优点,该特点在保密通信等工程中有重要的应用.     

基于虚拟仪器三维四翼混沌系统研究及实现

讨论了基于虚拟仪器三维四翼混沌系统的研究模式,设计了软件系统,并给出三维四翼混沌系统电路原理图及其实验结果,证实基于虚拟仪器技术为研究非线性系统提供可行的方案,利用此方案进行实验,结果证明此实验系统具有良好的实验效果。与传统的自治混沌系统相比,此系统具有参数调节方便、易实现、可靠性高,实时性好等优点,该特点在保密通信等工程中有重要的应用。     

Dynamics and circuit of a chaotic system with a curve of equilibrium points

Although chaotic systems have been intensively studied since the 1960s, new systems with mysterious features are still of interest. A novel chaotic system including hyperbolic functions is proposed in this work. Especially, the system has an infinite number of equilibrium points. Dynamics of the system are investigated by using non-linear tools such as phase portrait, bifurcation diagram, and Lyapunov exponent. It is interesting that the system can display coexisting chaotic attractors. An electronic circuit for realising the chaotic system has been implemented. Experimental results show a good agreement with theoretical ones.