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一种新的蔡氏电路设计方法与硬件实现

物理学报 2006年第8期55卷 3938-3944页

作者：李亚禹思敏戴青云刘明华刘庆广东工业大学信息工程学院广州510090 广东工业大学自动化学院广州510090 湖南涉外经济学院信息与电子工程系长沙410205

提出了一种基于蔡氏无量纲状态方程新的电路设计方法.首先对蔡氏无量纲状态方程各变量进行比例压缩变换、微分积分转换和时间尺度变换.其次根据变换后的方程设计出各模块电路,再将各模块按方程中各状态变量的对应关系联结起来.整个电路... 详细信息

提出了一种基于蔡氏无量纲状态方程新的电路设计方法.首先对蔡氏无量纲状态方程各变量进行比例压缩变换、微分积分转换和时间尺度变换.其次根据变换后的方程设计出各模块电路,再将各模块按方程中各状态变量的对应关系联结起来.整个电路只由反相加法器、积分器和反相器三大模块构成,电路结构对称.与现有其他的混沌电路设计相比,该方法具有三个主要特点:(1)直观性强,实现了电路的模块化设计,并总结出了这类混沌电路更一般的设计原理,具有普适性,可用于其他无量纲连续状态方程的电路设计;(2)由于采用了反相加法器,各个电路参数独立可调,互不影响,便于电路实现;(3)可根据需要,通过调节积分电阻或积分电容的大小来改变混沌信号的频谱分布范围,便于实际应用.根据这一方法,设计了一种用多项式产生三涡卷混沌吸引子的新型蔡氏电路,并进行了相应的硬件实验研究.电路实验结果与计算机模拟结果完全符合,由此证实了该方法的可行性.

关键词：蔡氏电路多项式模块化设计硬件实验

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基于符号函数的注入反馈式蔡氏电路同步控制

物理学报 2014年第1期63卷 75-81页

作者：马美玲闵富红邵书义黄苗玉南京师范大学电气与自动化工程学院南京210042

蔡氏电路的状态变量不易引出,一般的同步控制方法难以硬件电路实现.针对此类含有电感、电容储能元件的混沌电路,提出一种注入反馈式混沌同步电路设计方法,通过引出状态变量,并在状态变量微分量未知的情况下对系统实施混沌控制.利用该方... 详细信息

蔡氏电路的状态变量不易引出,一般的同步控制方法难以硬件电路实现.针对此类含有电感、电容储能元件的混沌电路,提出一种注入反馈式混沌同步电路设计方法,通过引出状态变量,并在状态变量微分量未知的情况下对系统实施混沌控制.利用该方法,对运动行为不同的两个蔡氏系统,实现了基于符号函数的非线性投影同步控制研究,电路实验结果验证了该方法的可行性和有效性.

关键词：蔡氏电路注入反馈式符号函数投影同步

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不对称非线性蔡氏电路产生的混沌现象分析

系统工程与电子技术 2007年第12期29卷 2029-2031页

作者：王育飞姜建国上海交通大学电气工程系上海200240

为了更确切地描述实际系统中的混沌现象,提出了一种变形蔡氏电路,它含有一个不对称非线性阻性元件。对该电路进行了深入的数学分析;并在MATLAB环境下,对其产生的混沌现象进行了仿真分析。分析结果表明:改变电路中的线性电阻值R,可以观... 详细信息

为了更确切地描述实际系统中的混沌现象,提出了一种变形蔡氏电路,它含有一个不对称非线性阻性元件。对该电路进行了深入的数学分析;并在MATLAB环境下,对其产生的混沌现象进行了仿真分析。分析结果表明:改变电路中的线性电阻值R,可以观察到直流平衡态、Hopf分岔、倍周期分岔、单涡卷混沌吸引子、周期性窗口和不对称双涡卷混沌吸引子等非线性动力学行为;混沌系统对初始条件极其敏感;不对称非线性蔡氏电路有其特殊的性质。

关键词：不对称非线性阻性元件蔡氏电路混沌

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微笑、平静、说谎和诚实的人脑蔡氏电路模型

电子学报 2013年第10期41卷 2100-2103页

作者：李雷李文石苏州大学电子信息学院江苏苏州215006

基于人脑和蔡氏电路都能表现复杂的混沌特征,本文利用蔡氏电路为人脑建立电路模型.文中利用Multisim10·仿真蔡氏电路,提取纯阻R1两端电压,作为原始待分析数据.类积分法、李亚普若夫指数、微窗口法和P分数等四种方法顺次应用于选取数据... 详细信息

基于人脑和蔡氏电路都能表现复杂的混沌特征,本文利用蔡氏电路为人脑建立电路模型.文中利用Multisim10·仿真蔡氏电路,提取纯阻R1两端电压,作为原始待分析数据.类积分法、李亚普若夫指数、微窗口法和P分数等四种方法顺次应用于选取数据分析窗口.基于数据窗口,分别调整电感L和非线性电阻参数R5,得到纯阻R1的平均功率及其最小值PR1min(1.56×10-4W).同时以PR1min为底数,利用Log函数计算R1的平均功率对应的指数值.对比最近几年人脑近红外耳穴信号研究成果,R1平均功率指数与以微笑时人脑额区消耗功率为底数的人脑平静、诚实和说谎的功率消耗指数分布相同.结合人脑实际消耗功率,我们选取纯阻R1最小平均功率对应的蔡氏电路并联,实现平静、微笑、诚实和说谎的人脑额区蔡氏电路模型.此电路模型为人脑非线性模型研究提供了一个崭新的研究思路.

关键词：混沌蔡氏电路人脑数据窗口功率指数

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变参数非自治蔡氏电路的混沌同步

控制理论与应用 2011年第3期28卷 389-394页

作者：高永毅李邦彦湖南科技大学物理学院湖南湘潭411201

针对非自治蔡氏电路激励电压的振幅和初相位发生微小扰动的混沌同步问题,提出了一种新的同步方法:将非自治方程等效变换为自治方程,使发生微小扰动的激励电压的振幅和初相位能用自治方程不同的初始值来体现,经过这种变换,参数失配的混... 详细信息

针对非自治蔡氏电路激励电压的振幅和初相位发生微小扰动的混沌同步问题,提出了一种新的同步方法:将非自治方程等效变换为自治方程,使发生微小扰动的激励电压的振幅和初相位能用自治方程不同的初始值来体现,经过这种变换,参数失配的混沌同步问题能用定参数混沌同步方法来解决,再利用单向耦合同步法,结合非线性微分几何控制理论中的串接系统稳定性方法对误差系统进行降维处理,得出了同步系统耦合系数满足的条件,解决了两系统参数失配的混沌同步问题.仿真和实验结果表明:该方法可以使两个混沌系统在参数失配时达到快速全局同步.

关键词：变参数非自治蔡氏电路同步

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基于蔡氏电路和压缩感知的图像压缩加密方法

系统工程与电子技术 2021年第9期43卷 2407-2412页

作者：马啸宇张金生李婷火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025

针对当前信号采集传输高效性和安全性的实际需求,提出了基于蔡氏电路和压缩感知的图像压缩加密方法。首先利用SHA-256算法生成原始信号的消息摘要;其次利用摘要生成蔡氏电路的初始值;再次利用蔡氏电路生成的混沌模拟信号经过8位量化采... 详细信息

针对当前信号采集传输高效性和安全性的实际需求,提出了基于蔡氏电路和压缩感知的图像压缩加密方法。首先利用SHA-256算法生成原始信号的消息摘要;其次利用摘要生成蔡氏电路的初始值;再次利用蔡氏电路生成的混沌模拟信号经过8位量化采集和数字移位差分生成伪随机序列,从而构建出混沌观测矩阵并对信号进行压缩采样;最后将压缩后的信号通过生成的伪随机序列进行置乱加密和灰度加密,生成压缩加密后的信号。实验结果表明,该方法生成的混沌观测矩阵性能优于传统的随机观测矩阵,同时能够有效提高信号的传输效率及安全性。

关键词：压缩感知蔡氏电路伪随机序列图像加密观测矩阵

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基于共振隧穿二极管的蔡氏电路及其应用

仪器仪表学报 2010年第2期31卷 454-458页

作者：吴刚蔡理空军工程大学理学院西安710051

利用共振隧穿二极管(RTD)的负微分电阻特性,采用驱动点特性合成的方法,实现了蔡氏电路中的分段线性电阻,通过一组参数的选取,进而实现了蔡氏电路,在设计蔡氏电路的基础上,利用耦合同步法实现了2个蔡氏电路之间的混沌同步,最后研究了他... 详细信息

利用共振隧穿二极管(RTD)的负微分电阻特性,采用驱动点特性合成的方法,实现了蔡氏电路中的分段线性电阻,通过一组参数的选取,进而实现了蔡氏电路,在设计蔡氏电路的基础上,利用耦合同步法实现了2个蔡氏电路之间的混沌同步,最后研究了他在保密通信中的应用,并用SPICE模拟软件进行了仿真验证。相对于用传统方法实现的蔡氏电路,基于RTD的蔡氏电路及其保密通信电路具有电路结构简单的特点。

关键词：共振隧穿二极管蔡氏电路混沌同步保密通信