混沌电路

摘要： 混沌系统在振荡过程中可以产生一系列的能量交换,能量的大小取决于系统的混乱程度。基于能量交换与系统混沌振荡之间的关系,设计了一个含有荷控忆阻器的混沌电路。根据亥姆霍兹定理,计算出该混沌电路的Hamilton能量,研究了电路在电感充放电时的能量变换。利用Hamilton能量作为电路的一个控制项,可以控制电路在不同的状态,调节该控制项的反馈增益,可以有效地控制系统的混沌吸引子到期望状态。仿真结果表明,该控制方法可以有效控制系统的混沌态。

摘要： 在混沌应用中,构造更多的混沌系统对保密通信和信息加密具有重要意义.在Lorenz混沌系统的基础上构造一个新的三维非线性混沌系统,对该系统进行基本的动力学分析.采用MATLAB软件进行仿真,绘出新系统的相轨迹图、分岔图、李雅普诺夫指数谱、频谱图、庞加莱截面等.结果表明,新的三维非线性混沌系统,当参数变化时,系统的混沌特性更加丰富.利用电路仿真软件Multisim对新的三维非线性混沌系统进行仿真实验,利用集成运算放大器、乘法器以及电阻、电容等分立元件搭建新的三维非线性混沌系统,采用数字示波器实时观测生成的吸引子,仿真实验结果与理论分析结果完全一致,证实了该系统丰富的混沌特性.

摘要： 自治布尔网络作为可调控的非线性系统,易于产生混沌信号.利用二输入异或门的非线性特性实现一种可产生高熵值混沌的18节点自治布尔网络电路.通过引入滤波系数,建立该电路的改进数学模型.通过数值仿真和电路对比实验研究滤波系数和时延参数对网络动态特性的影响.数值仿真结果与电路实验现象基本一致.当节点之间传输延迟不相等时,滤波系数对混沌的产生具有调控作用,表明引入滤波系数后的数学模型可以更客观描述电路中的物理现象.借助分岔图、李雅普诺夫指数及排序熵进一步分析自治布尔网络电路的非线性特性和随机性,表明该电路输出的混沌序列具有高带宽和高熵值的特点.将该电路用于产生高速物理随机序列,并通过了美国国家标准与技术研究院NIST SP 800-22随机性检测标准.

摘要： 忆阻器是一个物理上新实现的基础电路元件,论文结合分数阶理论和时滞系统理论,提出了一种基于分数阶时滞的非线性混沌电路.通过理论分析和数值仿真,详细研究了此系统的稳定性和动力学行为,并通过相轨迹、分岔图、Ly-apunov指数谱验证了此系统的混沌特性.最后,使用Multisim软件来搭建系统的电路仿真,电路仿真的结果与理论分析和数值仿真完全一致.

摘要： 混沌电路是大学物理实验课程中非线性系统教学内容的典型案例,为了提高学生对非线性实验内容的学习效率和自主学习能力,本文设计了一种基于NI-myDAQ数据采集器和LabVIEW软件平台的混沌电路实验系统.该系统可提高混沌参数微小变化的精密性,实时显示并记录不同参数下的混沌现象,能保存相图、时域图和数据.用该系统测量了蔡氏混沌电路,给出了一定参数下的混沌电路实测结果图,并和M ultisim仿真结果比较.结果表明,实验系统测量结果与Multisim仿真结果相吻合.

摘要： 针对一个新的仅含一个非线性项的三维分数阶混沌系统,首先通过分析系统的相轨迹图、李雅普诺夫指数谱、功率谱以及庞加莱截面,验证了系统的混沌特性;其次研究了系统平衡点的稳定性以及系统关于分数阶次和参数的分岔图,结果表明系统具有丰富的混沌特性;然后设计出系统的分数阶混沌电路并在软件Multisim中进行模拟实验,实验结果验证了新分数阶混沌系统实现的可能性;最后研究了带有扰动的、不确定参数的分数阶系统的同步问题,设计了基于自适应的滑模控制器、未知扰动和不确定参数的自适应律,实现了在未知扰动上界未知和参数不确定情况下的系统的同步控制.

摘要： 文章分析了典型电路的混沌演化过程。在简谐激励下,将压电谐振器等效为电压源和电容,再串联线性电感、电阻和非线性电容,构建了一个Holmes型Duffing电路。基于Kirchhoff定律,建立了电路的状态方程。仿真结果表明,建立的Duffing电路具有丰富的动力学行为,调整参数可使电路进入混沌状态。

摘要： 金属锰湿法电冶过程是一个典型的远离平衡态的非线性体系,直流作用下会出现电化学振荡、金属分形等非线性行为而引发体系额外的能耗.本文提出一种超混沌电流电解的新模式,通过引入超混沌电路代替原有直流电源来实现.超混沌电流作用下,采用恒电流极化曲线、阳极极化曲线、塔菲尔测试等分析方法和X射线衍射分析、扫描电子显微镜的表征方法,研究铅合金阳极电化学振荡行为与阳极沉积的锰氧化物之间的关联.研究结果表明,在电流密度为350 A·m-2恒电流极化30 min后,超混沌电流极化作用下电位振荡的平均振荡周期较直流极化提高5.6 s,平均振幅降低38 mV;超混沌电流作用下阳极生成的MnO2,其表面较为致密平整,在一定程度上可以提高铅合金阳极析氧反应活性和耐腐蚀性.综合分析可知,将超混沌电流运用于金属锰电解过程,可以实现对阳极电化学振荡的有效调控,为进一步降低电解过程能耗和污染排放提供新思路.

摘要： 文章分析了典型电路的混沌演化过程.在简谐激励下,将压电谐振器等效为电压源和电容,再串联线性电感、电阻和非线性电容,构建了一个Holmes型Duffing电路.基于Kirchhoff定律,建立了电路的状态方程.仿真结果表明,建立的Duffing电路具有丰富的动力学行为,调整参数可使电路进入混沌状态.

摘要： 本文通过构建系统模型,增加控制参数和改变非线性项以及增加常数项相结合的方法构造出一类单涡卷混沌系统,并探究其中两种典型混沌系统的复杂特性。首先,分析该两种包含隐藏吸引子混沌系统的数值仿真相图、时域波形图、Poincare截面图和功率谱图。其次,讨论不同系统参数改变时,Lyapunov指数谱和分岔图在整个系统中的变化趋势,并从中发现多种隐藏吸引子的共存现象。最后,搭建实物硬件电路图,在示波器上得到混沌吸引子,其与Matlab仿真结果相一致,验证了混沌电路的实际可操作性。

摘要： 混沌电路是研究非线性物理的重要手段和有力工具.本文在简要介绍非线性科学、混沌和非线性电路的基础上,重点讨论了混沌电路与非线性物理的关系,旨在表明其在物理实验教学中的重要作用和意义.

摘要： 本文设计了一种新的包含两个磁控忆阻器和一个荷控忆阻器的混沌电路,并建立了其无量纲数学模型.利用常规动力学分析方法,对该电路平衡点集及其稳定性进行了分析,确定了基于忆阻器初值的稳定区域和不稳定区域.分析了电路系统依赖于忆阻器初始条件和电路参数的动力学行为,并对其时间演化过程中出现的状态转移和瞬态混沌现象进行了分析.理论分析和仿真结果表明该混沌电路具有丰富的动力学特性,该混合忆阻器混沌电路所揭示的混沌动力学现象丰富了忆阻器混沌电路动力学分析的相关内容.

摘要： 本文基于AWSC公司2μmInGaP/GaAs HBT晶体管工艺，提出新型全集成的单片微波混沌电路结构。电路采用电流镜做为电路射极的恒流源，解决了现有技术利用大电感（1000nH以上）做为恒流源而导致电路无法全集成及电感自身震荡影响电路稳定性的问题。仿真结果表明，当最高基本频率同为1.10GHz时，全集成单片微波混沌电路比现有技术的频谱带宽扩展了23%，达到DC-4.30GHz,输出电压摆幅也提升15%。

摘要： 基于李亚普诺夫稳定性理论和矩阵理论,用两种方法对一类混沌电路系统参数发生跃变情况下的参数识别与同步控制进行了理论分析和计算机数值模拟.第一种方法是通过负反馈将系统镇定到某个稳定态来识别系统的跃变参数(系统参数突然发生阶跃性变化),通过计算李亚普诺夫指数获得反馈系数临界值.第二种方法是基于李亚普诺夫稳定性理论得到的参数观测器包含了可调节的增益系数,当两个混沌系统达到完全同步时驱动系统的5个未知参数在阶跃变化情况下也可以被准确识别.对两种方法的优缺点进行了比较和分析.

摘要： 本文介绍了用LabVIEW软件构建的混沌电路实验，学生不仅可以对混沌电路进行模拟仿真，并可以采用数据采集卡对实测混沌电路进行数据采集和处理。

摘要： 在前人对混沌电路研究的基础上,对RLD混沌电路倍周期分岔进行了的研究。本文着重对实验电路、实验仪器进行介绍,并对费根鲍姆常数进行计算验证等等。在实验所得数据的基础上,给出分岔示意图。该实验设计简单巧妙,成本低,且操作十分方便。

摘要： 近期我们在混沌理论研究的基础上运用控制思想提出了设计简单的开关线性控制使系统产生混沌行为的一种理论,在此基础上设计了若干混沌电路.本文将对此做一扼要介绍.

摘要： 基于混沌电路参数敏感性的温度测量方法具有精度高的特点,考虑到温度对电子元件的影响具有普遍性,测量时将所有温度敏感元件和传感器都置于同一被测环境中,这些元件除完成本身的功能外,也参与温度传感作用.在测温实验研究中,加入热敏电阻作为主要的感温元件,使测温精度进一步提高,说明该方法具有一定的发展潜力.

摘要： 在传统蔡氏电路基础上设计了一种性能比其更优越的三阶非自治电路,同时抽象出它的数学模型,从数值分析的角度验证了其可行性,最后又采用电路实验加以验证.最后将三阶电路输出的混沌信号进行离散化,用于对计算机中数字图像的加密.

摘要： 本文选取一个含分段线性负电容的三阶自治电路,通过它的状态方程,利用在平衡点的实特征值和电路参数推导出电路状态空间的解析表达式及其有关的重要量,据此可以进一步研究电路的混沌特性.

摘要： 本发明公开一种混沌振子电路和基于混沌理论的微弱信号检测系统，属于微弱信号检测领域。包括：混沌振子电路输出端接参数调节测量模块；参数调节测量模块包括：标准信号源，用于产生6GHz的标准正弦信号，输出至分频器；分频器，用于将标准信号等分为1/2、1/4…频率的信号，输出至控制模块；控制模块，用于根据分频后信号生成扫频范围，对扫频范围内的每个频率：根据选中频率调节第一反馈系数可调放大器、第二反馈系数可调放大器的放大比例系数，使得混沌振子电路处于混沌临界状态；采样此时混沌振子电路输出信号，若其方差超过设定阈值，则待测信号包含当前选中频率信号。本发明通过混沌系统所处状态检测出是否含有周期信号，提高探测精度和可靠性。

摘要： 本发明提供了一种基于Duffing‑Van derpol忆阻混沌振子的混沌同步电路，该混沌同步电路包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9、运算放大器U10、运算放大器U11、运算放大器U12、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、乘法器A1、乘法器A2、乘法器A3、乘法器A4、乘法器A5、乘法器A6、乘法器A7、乘法器A8、外围电阻以及两个正弦信号源。本发明的有益效果是：通过将两个含有磁控忆阻器模型的Duffing‑Van der pol忆阻混沌振子电路进行耦合，实现了两个混沌系统的同步。

摘要： 本发明公开一种混沌振子电路和基于混沌理论的微弱信号检测系统，属于微弱信号检测领域。包括：混沌振子电路输出端接参数调节测量模块；参数调节测量模块包括：标准信号源，用于产生6GHz的标准正弦信号，输出至分频器；分频器，用于将标准信号等分为1/2、1/4…频率的信号，输出至控制模块；控制模块，用于根据分频后信号生成扫频范围，对扫频范围内的每个频率：根据选中频率调节第一反馈系数可调放大器、第二反馈系数可调放大器的放大比例系数，使得混沌振子电路处于混沌临界状态；采样此时混沌振子电路输出信号，若其方差超过设定阈值，则待测信号包含当前选中频率信号。本发明通过混沌系统所处状态检测出是否含有周期信号，提高探测精度和可靠性。

摘要： 本实用新型公开了一种基于混沌遮掩的八维超混沌PC同步保密通信电路，包括信号源、驱动电路、响应电路、加密电路、解密电路、反相电路；信号源与加密电路的第一输入端相连，驱动电路的第一输出端与反相电路的输入端、响应电路的第一输入端相连，驱动电路的第二输出端与加密电路的第二输入端相连，反相电路的输出端与响应电路的第二输入端相连，响应电路的输出端与解密电路的第二输入端相连，加密电路的输出端与解密电路的第一输入端相连，解密电路的输出端输出解密后信号。本实用新型是高维超混沌保密通信电路，具有更加复杂的动力学性质以及局部更加混乱的结构，因此具有更高的保密安全性，十分适合用于信号的保密传输。

摘要： 本发明公开了一种产生网格多翅膀超混沌隐藏吸引子的混沌电路，包括含四个积分通道的改进型电路、锯齿波函数序列发生器和阶梯波函数序列发生器，所述改进型电路的输入端与锯齿波函数序列发生器的输出端、阶梯波函数序列发生器的输出端相连，改进型电路的输出端与锯齿波函数序列发生器的输入端、阶梯波函数序列发生器的输入端相连。本发明通过控制锯齿波函数序列发生器和阶梯波函数序列发生器输出不同的信号，使混沌电路产生不同数量的网格多翅膀超混沌隐藏吸引子，具有较好的隐藏特性、复杂的动力学特性和更大的密钥空间，提高了保密通信和图像加密的安全性。本发明还公开了一种产生网格多翅膀超混沌隐藏吸引子的实现方法。

摘要： 本发明公开了一种产生网格多翼蝴蝶混沌吸引子的混沌电路及使用方法，涉及保密通信中所需的混沌电路。该混沌电路由三阶自治电路(N)、第一分段时滞函数序列发生器(N1)、第二分段时滞函数序列发生器(N2)和分压器(N3)四部分构成。第一分段时滞函数序列发生器(N1)和第二分段时滞函数序列发生器(N2)能控制混沌电路产生不同数量的网格多翼蝴蝶混沌吸引子。其方法是通过调节开关k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8，控制第一分段时滞函数序列发生器(N1)和第二分段时滞函数序列发生器(N2)输出不同的信号，使得混沌电路产生网格4×2、6×3、8×3和8×4翼蝴蝶混沌吸引子；可应用于保密通信，能提高通信的安全性。

摘要： 本发明公开了一种具有丰富动力学行为的忆阻超混沌系统及混沌电路，本发明提出一个新的五阶忆阻超混沌系统，此系统具有丰富的混沌动力学行为，不同的角度的相轨图，可以看到网格以及涡卷等不同的混沌行为。这对于以后利用忆阻器件产生复杂动力学混沌系统迈出了基础的一步。

摘要： 本发明公开了一种混沌簇发和准周期行为的三阶自治振荡忆阻混沌电路。包括两部分：Sallen‑Key低通滤波器电路和忆阻二极管桥模拟器M的等效实现电路；将Sallen‑Key低通滤波器和忆阻二极管桥模拟器并联耦合，构建出三阶自治振荡忆阻混沌电路。该电路具有混沌簇发和准周期行为的复杂动力学行为。所提出的忆阻混沌振荡器仅为三阶自治的，有着简单的电路拓扑和代数结构，可作为用于复杂非线性动力学现象的数学、数值和实验研究的样本,也可作为一种信号源用于工业生产。

摘要： 本发明公开了一种产生网格多翅膀超混沌隐藏吸引子的混沌电路，包括含四个积分通道的改进型电路、锯齿波函数序列发生器和阶梯波函数序列发生器，所述改进型电路的输入端与锯齿波函数序列发生器的输出端、阶梯波函数序列发生器的输出端相连，改进型电路的输出端与锯齿波函数序列发生器的输入端、阶梯波函数序列发生器的输入端相连。本发明通过控制锯齿波函数序列发生器和阶梯波函数序列发生器输出不同的信号，使混沌电路产生不同数量的网格多翅膀超混沌隐藏吸引子，具有较好的隐藏特性、复杂的动力学特性和更大的密钥空间，提高了保密通信和图像加密的安全性。本发明还公开了一种产生网格多翅膀超混沌隐藏吸引子的实现方法。

摘要： 本实用新型公开一种基于经典Lorenz混沌系统的双翼折叠型混沌电路，包括第一通道电路、第二通道电路和第三通道电路，分别输出X信号、Y信号和Z信号。此种电路结构简单、易于硬件实现，使广义的Lorenz系统得到扩充，其系统输出信号具有更强的不对称混沌特性。