基于FPGA的混沌脉冲源的设计与实现

混沌信号源的设计与实现是混沌信号付诸于应用的前提.项目选择合适的数字器件,通过编程,结合合适的外部接口器件,实现了一个用于产生任意混沌脉冲信号的实验系统,仿真与实验电路揭示了用本实验系统实现Logistic映射的波形.     

基于混沌导频信号同步控制的混沌保密通信

分析了现有混沌掩盖保密通信存在的问题,给出了混沌同步控制信号与混沌调制信号相分离的混沌保密通信新方法.新方法采用混沌导频信号独立完成通信收发两端的混沌系统同步控制,较好地解决了原有混沌通信系统中已调信号既实现同步控制又承载信息信号所引起的信息信号须远小于混沌调制信号和抗噪声性能差的问题.构建了采用Sprott系统I为混沌模型的混沌通信新方案仿真电路.仿真实验表明:通信收发两端混沌同步控制实现方式更灵活、混沌同步更精确、信息信号大小不再受混沌信号影响、抗噪声性能更强.同时,混沌调制信号和混沌同步控制信号分开也有助于这两方面技术独立地研究与发展,有利于构建性能更好的混沌保密通信系统.     

基于虚拟仪器文氏桥混沌电路的建模与仿真

为缩短混沌电路的研究周期,提出了一种利用虚拟仪器实现混沌电路的方法。采用改进型欧拉算法对文氏桥混沌电路的状态方程进行近似处理,建立了相应的离散模型。在虚拟仪器(Labview)环境下进行数值仿真,可观察到在电路参数变化时电路动力学行为的演变过程,并通过构建采集系统,实现了文氏桥混沌电路离散模型的混沌信号输出。仿真结果与已有研究结果完全一致,有效地体现了"软件既是仪器"的概念。     

基于自适应无源化的蔡氏电路混沌同步

根据蔡氏电路混沌系统的特点,得出了蔡氏电路混沌驱动系统与响应系统的误差系统.根据混沌系统的同步条件,可将混沌的同步问题转化成为误差系统的稳定性问题,即使混沌同步误差系统渐近稳定以实现混沌同步控制.针对蔡氏电路混沌系统的误差系统,采用自适应无源化方法,设计了使同步误差系统渐近稳定的具有自适应功能的反馈镇定器.该控制方法实现了2个蔡氏电路混沌系统同步,仿真研究验证了该方法的有效性.     

分数阶混沌系统的电路仿真与实现

为了研究分数阶混沌系统的特性及其应用,根据分数阶微积分算子的定义,研究了分数阶混沌系统的电路仿真与设计方法.方法通过设计分数阶积分算子的等效电路模块,构建分数阶混沌系统的电路系统,实现了分数阶混沌系统的仿真与特性分析.电路仿真可直观地观察系统变量的演化规律,并利用仿真输出结果分析分数阶混沌系统的动力学特性.在EWB仿真平台上对分数阶非耗散Lorenz混沌系统的仿真及其电路实现研究表明了分数阶混沌系统电路仿真方法的有效性和电路实现的可行性.     

应用计算机仿真研究混沌及混沌同步

在混沌应用研究领域,计算机仿真方法是继数值分析法、Lyapunov指数分析法和真实实验法之后的另一个非常有效而实用的混沌研究方法。本文通过计算机仿真再现了Chua电路的混沌信号输出;实现了对两个Chua电路主动－被动混沌同步。仿真实验表明：（i)在研究电子学信号混沌系统的混沌同步问题时,仿真实验与真实实验有较好的对等性;;（ii）在仿真实验过程中,仿真方法对影响系统同步的因素（如噪声和系统参数变化等因素）能进行有较控制,较之真实实验,对系统的稳定性和鲁棒性问题能进行更准确的量化分析。     

一个新的多翅膀混沌系统分析与同步

提出了一个新的三维自治混沌系统,通过分析系统的李亚普诺夫指数谱和分岔图可得新系统具有如下性质： 双恒李亚普诺夫指数谱混沌锁定,锁定后的混沌系统的幅值和相位可调节．根据该混沌系统的平衡点和吸引子的拓扑结构,通过构造偶对称多分段平方函数族,可实现在某一方向上扩展指标2的鞍焦平衡点,从而实现多翅膀的扩展．设计了混沌电路实现,验证了电路实现与仿真结果的一致性．最后针对扩展后的多翅膀混沌系统,通过选取合适的驱动信号,达到响应系统与驱动系统混沌同步,并通过仿真验证了所得的结果．     

不同干扰波形对电路的注入等效性仿真研究

对于互联系统而言电磁干扰主要是以传导干扰的形式经线缆端口作用到系统内部电路的;为研究传导干扰信号不同波形参数对数字电路的作用规律,以某典型的设备电路为试验对象,基于PSpice仿真软件将波形参数可调的典型信号波形注入到数字电路端口,得到了不同的波形参数包括频率、幅值、脉宽和上升下降时间对电路的作用规律,并结合机理分析提出了能够产生与原传导干扰信号相同干扰效应且易于工程实现的等效信号波形;仿真结果说明受试电路的敏感波形参数分别为频率、幅值和脉宽,传导干扰主要作用于后级电路而非前级电路,提出以等幅正弦波作为阻尼衰减振荡的等效波形,通过仿真验证了两波形之间的等效性。     

蔡氏电路方程的离散化与数字电路实现*

本文提出了一种蔡氏电路方程的数字电路实现方法。利用欧拉算法、改进型欧拉算法和四阶龙格-库塔算法进行离散化近似处理,分别得到了一般混沌系统的离散迭代模型,由此导出了蔡氏电路方程在不同近似精度下的离散迭代模型。基于微控制器实现的混沌系统嵌入式数字集成平台,生成了所期望的蔡氏混沌信号,并比较了基于不同算法的蔡氏电路方程的数字电路实现的性能。数值仿真和数字电路实验结果与蔡氏混沌电路结果一致,验证了本文数字电路实现方法的可行性。     

jerk电路混沌系统的同步与追踪控制

针对多涡卷jerk电路混沌系统,利用误差反馈同步法以及非线性观测器对系统的同步进行了研究,并对系统的追踪控制问题,采用滑模控制方法,提出了一种混沌系统的控制方案,有效地实现了多涡卷混沌系统对给定参考信号的追踪控制.最后通过数值示例进行仿真,对文中论述进行了强有力的验证.     

一个新的多涡卷混沌系统及其电路仿真

构造了一个新的多涡卷三维连续自治混沌系统,该系统含有四个参数,三个非线性乘积项。通过耗散性分析、平衡点分析研究了系统的动力学性质,MATLAB仿真验证了系统的混沌特性,表明新系统能够产生四涡卷的混沌现象。采用运算放大器、模拟乘法器等常规元件,设计了该混沌系统的电路。电路仿真实验说明,构造的新多涡卷混沌系统具有混沌特性,丰富了混沌电路的设计与应用。     

交流耦合蔡氏电路的计算机仿真研究

该文用计算机仿真的方法分析了采用电容交流耦合的非线性负阻对蔡氏电路混沌特性的影响，其结果验证了当耦合电容相对振荡频率足够大时，该电容的加入对蔡氏电路的混沌特性影响不大。采用交流耦合后，利用高频电路实现的各类等效负阻器件得以在蔡氏电路中应用，因而可以获得工作在更高频段的混沌振荡。作为应用实例，该文给出了一个采用标准偏置隧道二极管实现的、混沌带宽达到数百兆赫兹的混沌电路。该电路可以用于宽带载波通信电路中。     

基于自适应控制的八个混沌系统的多级组合同步

针对传统的混沌系统结构样式单一和系统变量少的问题,设计了一种混沌电路系统,该电路有较为复杂的动力学行为、较高的敏感性和较强的抗干扰性。随着电路参数的变化,结合自适应稳定性判据和混沌运动理论详细分析了该系统的不同动力学行为;此外,根据电路图搭建了相应的电路并利用示波器观察该电路的动力学行为,其行为与MATLAB的仿真结果相一致,进一步证明了电路的可行性和灵活性。在此基础上,重点提出并研究了基于本系统的多级组合同步,通过构造不同的控制器实现了八个系统之间的多级组合同步。仿真结果表明,该同步方案在收敛速度和精度上具有很好的效果。     

参数不确定的异时滞混沌系统的延时同步控制

构建一个新三维混沌系统,通过对系统非线性动力学特性进行分析,证实了系统的混沌特性并确定其混沌吸引子的存在,电路仿真说明了该混沌系统的物理可实现性。设计了该混沌系统的异时滞混沌系统,数值分析和电路仿真表明了异时滞混沌系统的物理可实现性。对一类参数不确定的时滞混沌系统的自适应延时同步进行讨论,以Lyapunov-Krasovskii泛函为理论基础,设计了时滞延时同步控制器,从理论上证明了当控制参数矩阵[K]满足[K-nE]为正定矩阵时,驱动系统与响应系统趋于同步,数值仿真表明了异时滞延时同步方法设计的普适性和有效性。     

用时域补偿实现混沌同步的方法

利用时间连续的混沌系统进行保密通信时,停产中传输的是宽带的混沌信号,由于实际的停产总是带限的,这就大在的限制了混沌在通信中的应用。一种改进的方法是在发射端用波波器滤去混沌信号的高频部分,只传输低频部分。而在接收产端用本地产生的混汪信号的高频部分来补偿接收到的信号作为接收端混沌系统的驱动信号。文中提出的方法是在发射端对要发射的混沌信号进行采样,只传输这些时间离散的采样值。在接收端则用本地产生的采样时     

Ｌogistic映射的电路实现及应用

在分析Ｌogistic映射特征的基础上,介绍了其硬件电路的实现方法,并从理论和实验数据两方面验证了该电路产生的是混沌信号,同时利用混沌信号的广谱特性,对已知的线性时不变系统模型进行了实验研究和分析,证明用混沌信号作为激励信号源对线时不变系统的特性进行分析与综合是行之有效的,作者探索了混沌电路开发和应用的新领域。     

基于分数阶积分器的分数阶混沌系统状态观测器同步研究

提出了一种基于分数阶积分器的分数阶混沌系统状态观测器同步算法。通过引入一个新的变量,该变量是将驱动系统的输出信号与传输信道中干扰的和进行分数阶积分处理,然后再作为输入信号加到观测系统中,以便实现分数阶混沌系统的状态观测系统同步。然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式证明了该方法的正确性。将该同步方法应用于分数阶Chen混沌系统,得出了同步误差曲线,仿真结果表明了该同步方法的有效性,最终实现了分数阶混沌系统的状态观测器同步。     

蔡氏混沌电路频谱分布与元件参数的选择

以蔡氏电路为研究对象,依据电路方程从理论上给出了在保持混沌特性不变时的三种改变电路元件参数的途径,并进行了Multisim仿真实验.比较不同情况下混沌系统各电路变量的频谱分布曲线,发现在一定参数空间内仿真实验的结果和理论分析一致.这将为设计不同频率需求的混沌电路提供很好的设计思路,也可以在一定范围内选择不同电路元件参数,来改善所需混沌系统的频率特性,设计出更符合需求的混沌电路.     

一类多涡卷混沌系统及硬件实现

通过选取合适的不稳定线性系统,构建新的非线性函数,提出了一种基于平移变换的能产生任意偶数个和奇数个吸引子的多涡卷混沌系统。在数值仿真的基础上设计该系统的实际电路并确定电路元件的参数值,以三涡卷混沌系统为例,利用Multisim进行了电路仿真,焊接电路板进行了硬件实验。各种仿真和实验结果均表明了该方法的有效性。     

分数阶混沌系统数值解析与电路仿真研究*

针对如何分析分数阶混沌系统的问题,基于改进的Adams-Bashforth-Moulton算法,研究了一个新三维分数阶混沌系统的数值解析方法,采用MATLAB软件平台,获得了该系统在不同分数阶时生成的混沌吸引子。基于频域近似法,采用RC串并联电路设计了分数阶单元电路,由一个模拟电路实现了所提出的分数阶混沌系统。电路仿真与数值解析结果一致,表明了所提出的两种分析方法是可行的,并证实了该分数阶混沌系统也有着复杂的非线性物理现象。