超混沌电路的参数调制控制研究

本文采用系统参数开关调制策略，研究了一个4D分段线性超混振荡器的控制问题，通过改变外部控制参数如调制幅度，可以把超混沌振荡器控制到不同的周期轨道，这种控制超混沌的方法为把超混沌振荡器应用于特殊的信号发生器或信号变换器提供了一种可能途径。     

基于不变分布的开关变换器混沌PWM 特性分析及频谱优化设计

本文利用统计分析工具,采用不变分布作为新的参数指来研究混沌PWM调制开关变换器的动态行为,基于不变分布分析了混沌开关变换器PWM驱动脉冲的频率特性,量化分析得到其特征参数和频谱特征.研究表明初值敏感不影响混沌开关变换器的电流、电压、驱动脉冲的分布,不影响频谱的形状,所以研究不变分布从而提取混沌开关变换器的整体特征是研究混沌开关变换器的有效手段,并且可以由此优化设计频谱有效抑制EMI.     

随机频率调制降低开关变换器电磁干扰的研究

利用随机频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关变换器的电磁干扰。分析了具有不变概率密度分布的随机频率调制降低开关变换器EMI噪声的原理。将嵌入式系统产生的均匀分布离散随机信号加入脉宽调制芯片,开关频率随机变化,试制了一台随机频率调制开关变换器电源样机。给出了开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明该技术能有效降低开关谐波峰值,使开关变换器易于通过EMI测试,具有应用前景。     

正态频率调制降低开关变换器电磁干扰的研究

利用正态频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关变换器的电磁干扰。简单地分析了具有不变概率密度分布的离散随机信号频率调制降低开关变换器EMI噪声的原理,并试制了一台正态频率调制开关变换器电源样机。给出了开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明该技术能有效降低开关谐波峰值,使开关变换器易于通过EMI测试,具有应用的前景。     

VCSELs高阶分岔及混沌行为的参数控制

基于自发辐射在微腔激光器中的独特性,利用参数开关调制控制混沌的理论和技术,对VCSELs实施高频大信号深度调制和混沌控制的数值模拟.结果表明,提高自发辐射因子可抑制VCSELs的非线性行为,通过对自发辐射因子的开关调制,可把系统由混沌状态控制到平衡态和nP周期轨道,同时给出了VCSELS各种稳定周期态、分岔数、分岔点位置和混沌带与调控参数之间的定量关系.     

通信电源中Boost变换器的混沌现象控制

混沌的发生是一种内在随机行为.在通信电源系统中电流控制模式开关变换器作为一种强非线性开关电路,同样也存在混沌现象.尽管开关变换器中混沌状态的存在通常不会造成破坏性的危害,但是对于可靠性要求很高的通信电源系统来说,变换器工作于混沌状态是一种不稳定的现象.在不连续运行模式条件下,基于建立了分析电流反馈型Boost变换器中的分岔行为和混沌过程的分段离散迭代映射方程,得到了以输入电流I为参数的分岔图和相图.在考虑对扰动参数的调整基础上,提出了一种基于Logistic映射调制的参数共振扰动控制方法.     

混沌频率调制系统设计

针对混沌调制系统中存在相图信息泄密的问题,文中提出了基于混沌参数调制模型设计混沌频率调制系统的方法。该方法利用预传信号作为调制信号,调制混沌系统中特定的参数,使加载信息的混沌信号仅产生频谱分布上的变化,而信号的吸引子位置特性不随时间发生变化,同时文中也给出了基于误差检测的信号解调方法。通过证明及实验仿真,该系统实现了对连续信号的混沌频率调制,并有效地消除了混沌信号在相图中的分叉现象,以及提高了混沌调制系统的安全性能。     

混沌调制模信转换实验研究

混沌压缩感知是一种采用混沌系统实现随机测量,利用稀疏正则非线性最优化技术实现信号重构的非线性压缩感知理论;具有实现结构简单,测量数据保密性强等特点。混沌调制是一种基于混沌压缩感知理论的模拟信息转换方法,该方法将待采样信号调制到混沌系统的参数上,通过低速采样混沌系统状态输出实现压缩采样。本文设计了一个基于Lorenz系统的混沌调制实验系统,测试了实验系统对不同稀疏度的频率稀疏信号的重构性能,实验结果验证了混沌调制模信转换的可实现性。      

混沌抑制开关变换器电磁干扰的研究

以电流型Boost开关变换器为研究对象,分析了变换器的混沌工作模式及其电磁兼容性,运用统计分析方法推导出混沌状态的电感电流纹波平均值及其功率谱计算公式.对混沌与周期工作模式的时域和频域特性进行对比分析,得出混沌工作模式可以改善开关变换器的电磁兼容性,但电感电流纹波相应增加,从而降低变换器的效率.仿真结果验证了理论分析.     

变型蔡氏电路中的混沌控制数值模拟研究

本文研究了用正弦信号调制变型蔡氏电路中的电容实现其混沌控制的方法,数值模拟结果表明：如果调制信号的频率大于系统变量的最高频率,则在不同幅度的正弦信号调制下,可使变型蔡氏电路由混沌状态转变到稳定的平衡点和2^nP周期轨道,而且发现当调制信号的振幅不变,其频率在一定范围内变化时,控制得到的周期轨道保持不变。这表明受控的混沌系统的运动轨道对外部扰动信号的频率具有锁定能力。     

利用标准数字信道传输的混沌保密通信系统

研究了基于Rossler系统的主动-被动混沌调制保密通信系统,利用标准数字信道传输发送信号。仿真结果表明,当采样保持的频率达到一定大小时,只需8位量化就可实现保密通信,且只要信道噪声的信噪比高于14dB则恢复的信号失真较小。     

频率调制抑制DC／DC变换器EMI的研究

开关电源是采用高速半导体器件来进行电能转换的,开关切换过程中产生的电压电流尖峰造成了严重的EMI问题。常规的DC／DC变换器工作在频率固定的PWM模式下,频谱是离散的,开关频率和低次谐波的能量尖峰很高。文章研究了频率调制技术抑制DC／DC变换器EMI噪声的效果,通过对一台Boost变换器样机进行周期频率调制,证明了频率调制技术对抑制DC／DC变换器EMI的有效性。     

基于混沌参数调制的数字通信方式

提出一种基于混沌参数调制的数字通信方式。即将一个由非线性映射所产生的混沌序列作为载波,将待发送的有用信号（数字信号）作为调制信号,对非线性映射的某一参数在其混沌区域内进行调制。在接收端,利用混沌序列的发生规则从接收信号中提取混沌载波,并经过简单的信号处理运算恢复出原来的有用信号。分析和计算机模拟表明,本文所提出的这种混沌通信系统具有一定的保密性且实现方便、性能可靠     

一种新的混沌调制和线性解调方法

提出一种新的用于保密通信的混沌调制和线性解调方法.发送端和接收端各有一个相同的混沌电路,将有用信号接入发送端混沌电路的线性子电路,使其对该混沌电路进行调制.调制后的混沌信号传送到接收端的混沌电路,检测该电路中某一电流或电压变量,经线性滤波器解调可恢复原始有用信号.基于这一调制、解调方法的混沌通信系统保密性强且电路简单.对两个混沌保密通信系统的仿真实验取得了满意的结果.     

混沌滤波器对水声信号非线性动力学特性的影响

 本文探讨了混沌滤波器在水声信号处理中的一种新的应用.混沌蔡氏电路产生的信号进行频带调制和高通IIR滤波后,由水声换能器发射并经过水池传播和接收.实验结果表明混沌滤波器实现了频带搬移,且接收到的水声信号具有与原始的混沌发射信号相似的宽频带特性.进一步,运用非线性动力学方法对原始混沌电路信号和接收水声信号进行时间序列分析比较.发现接收的水声信号具有比发射的原始混沌信号更为不规则的重建相空间和更高的分形维数.混沌滤波器运用于水声信道提高了接收信号的非线性复杂特性.     

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。      

基于考毕兹振荡器的宽带混沌电路设计

针对某些雷达、通信等系统在应用中对混沌信号频域带宽的要求,设计了一种基于考毕兹振荡器电路的宽带混沌信号发生器。该混沌信号产生电路由考毕兹振荡器为基本谐振电路、级联若干容阻串并联单元的选频网络构成,混沌信号的上下限频率分别由基本谐振电路和第一节容阻串并联网络参数决定,通带频谱的平坦性受其他级联选频网络影响。根据初步分析和仿真试验,该混沌电路组成结构简单,能够产生带宽超过60MHz较为平坦的宽带混沌信号。     

Power Line Communication in Digitally Controlled DC–DC Converters Using Switching Frequency Modulation

This paper investigates power line communication (PLC) in digitally controlled high-frequency switched-mode power supplies in distributed architectures that share the same bus voltage. Communication between different DC-DC converters is obtained by using switching frequency modulation and by detecting the switching signal on the common supply bus voltage. In case of low power transmission, a small duty-cycle perturbation at half of switching frequency is added to enhance the energy of the transmitted signal. Each converter operates at three different switching frequencies: the first is associated with bit 1 transmission, the second is associated with bit 0 transmission, and the third is associated with no transmission state. In the proposed solution, there is no need for an additional power amplifier in order to inject the communication signal on the power lines, but the signal used for the PLC is inherently generated by the pulsewidth modulation of DC-DC converters. Even if aimed at a dedicated digital IC, the communication architecture has been implemented in field-programmable gate arrays. Simulation and experimental results on DC-DC synchronous buck converters confirm that the performance is achievable by the proposed PLC techniques.     

Conducted EMI Reduction in Power Converters by Means of Periodic Switching Frequency Modulation

Spread spectrum clock generation techniques were originally developed to reduce electromagnetic interference (EMI) in communications and microprocessor systems working in the range of hundreds of megahertz. Nowadays, the switching frequency of power converters has been increasing up to values that make worthy the application of such switching frequency modulation techniques to reduce EMI emissions in power converters. Although random modulations have been applied before to power converters, periodic patterns can provide some advantages. First, theoretical principles of frequency modulation using three periodic patterns for the modulating function are presented. The influence of some important modulation parameters on the EMI reduction is analyzed and some considerations about the EMI filters design are also presented. The effectiveness of such methods in terms of EMI reduction is demonstrated theoretically and confirmed with experimental results obtained from tests carried out on two converters. The first one is a 2.5 W buck converter that can be switched up to 1 MHz and the second one is a 600 W boost converter switching at 40 kHz. In both cases, attenuations obtained in conducted EMI are evaluated. Finally, special attention has been paid to input current and output voltage ripple in order to evaluate possible undesired side-effects produced by this technique.