多渦卷混沌電路設計論文

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1多渦卷混沌系統動力學特性分析研究

根據文獻資料可知，在經典CHUA電路及JERK系統基礎上，利用非線性函數擴展系統的指標2的鞍焦平衡點便可構成多方向分布的多渦卷混沌系統．現以雙渦卷JERK系統為基礎，通過設計能擴展系統指標2的鞍焦平衡點的非線性函數（如階躍函數序列），來對其構造的多渦卷混沌電路進行相應的混沌特性分析．

2多渦卷混沌電路設計及仿真結果

由上述對JERK系統的分析可知，當系統參數α的取值合適時，利用非線性函數可以擴展JERK系統的指標2的鞍焦平衡點，從而使系統產生多渦卷混沌吸引子．而常用的非線性函數產生電路從研究報道來看，大多基于運算放大器這種電壓模式電子元器件，使其在高頻高速環境中的應用領域受到了限制．電流傳輸器作為一種既具有良好高頻特性，又有良好的通用性和靈活性的電流模式電子元器件，在電子電路設計領域受到了廣大國內外學者的關注．現以電流傳輸器為基本電路單元構造階躍函數序列，并用模塊化設計的方法實現多渦卷混沌信號產生電路的設計．根據混沌系統的狀態方程及模塊化設計方法可知，混沌信號產生電路主要由以下幾部分電路單元構成：比例運算電路單元、積分器、反向運算單元及非線性函數電路單元．

3電路實驗仿真結果

根據階躍函數序列表達式的不同，選取合適的系統參數及元器件值，對電路及單方向或二方向多渦卷混沌電路進行相應的PSPICE仿真．

4結束語

利用第二代電流控制電流傳輸器構造了階躍函數序列電路，并利用此非線性函數依據模塊化設計方法設計了單方向、二方向分布及三方向分布的多渦卷混沌吸引子電路．分析該混沌電路的動力學特性，包括其隨系統參數變化時的分岔圖及最大Lya－punov指數，同時也通過PSPICE軟件對構造的硬件電路進行了仿真驗證，證實了這一方案的可行性．基于CCCII構造的混沌電路與基于運算放大器構造的混沌電路相比，它具有如下優點：

①因電流傳輸器的帶寬與增益無直接的聯系，其具有很好的高頻特性，因而能夠得到更高頻率的混沌吸引子；

②電路結構簡單且使用的元器件少，同時可以通過調節電路參數方便控制混沌過程；

③使用考慮了寄生參數的CCCII，使得電路實現與理論分析更接近．

作者:王宇珍彭良玉單位:湖南師范大學