混沌系統(tǒng)電路實現(xiàn)研究.pdf

1、混沌是確定性非線性系統(tǒng)中產(chǎn)生的一種偽隨機行為，呈現(xiàn)初值敏感性。隨著混沌理論在通信與雷達等工程領(lǐng)域得到日漸廣泛地應(yīng)用，構(gòu)建實際的混沌系統(tǒng)，產(chǎn)生混沌信號成為近來研究領(lǐng)域的一個熱點。混沌系統(tǒng)的實現(xiàn)為混沌理論應(yīng)用奠定了重要的基礎(chǔ)，并推動了混沌理論研究的進一步發(fā)展。 本文在介紹典型混沌系統(tǒng)方程、相軌圖等基本動力學特性的基礎(chǔ)上，歸納和整理了混沌系統(tǒng)中非線性實現(xiàn)的常見手段，給出了其電路實現(xiàn)的具體方法，并綜合闡述了混沌系統(tǒng)的模擬實現(xiàn)方案和基于F

2、PGA的數(shù)字實現(xiàn)方案。 接著，通過模擬電路實現(xiàn)了一個新的混沌系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的非線性項為絕對值函數(shù)，隨著參數(shù)的變化具有恒定的Lyapunov指數(shù)譜。此外，我們還利用模擬電路實現(xiàn)了一個新的超混沌系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅含有絕對值非線性項，同時還含有乘積項這個最基本的非線性項。通過這兩個混沌系統(tǒng)的模擬電路實現(xiàn)，驗證了模擬電路實現(xiàn)混沌系統(tǒng)的一般方法，也推進了對于恒Lyapunov指數(shù)混沌系統(tǒng)和超混沌系統(tǒng)的深入研究。 最后，以可編程邏輯器

3、件現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA.)作為硬件電路的主體，基于數(shù)字電路平臺，通過對連續(xù)混沌系統(tǒng)實施離散化操作，實現(xiàn)了兩個混沌系統(tǒng)。包括了離散化的Lorenz混沌系統(tǒng)和離散化的恒Lyapunov指數(shù)譜混沌系統(tǒng)。采用Simulink的DSPBuilder工具箱對離散化的連續(xù)混沌系統(tǒng)進行建模，通過編譯，將其轉(zhuǎn)換為硬件描述語言VHDL。然后通過Altera公司的開發(fā)工具Quartus II對電路設(shè)計進行了綜合與驗證，證明了FPGA硬件電路實現(xiàn)混沌系統(tǒng)