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简易混沌振荡器的混沌特性及其反馈控制电路的设计

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物理学报 2010年第9期59卷 5940-5948页

作者：史正平福州大学数学与计算机科学学院福州350108

研究了一个新的简易混沌振荡电路系统的稳定性和混沌特性,从理论上推导了该混沌振荡电路系统的稳定和混沌的条件,并对该系统进行了精确反馈线性化控制.最后,通过电路仿真实验和硬件实验验证了理论分析的准确性.

关键词：混沌振荡器稳定条件混沌反馈控制

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一种新的混沌振荡器设计方法

电路与系统学报 2011年第4期16卷 99-102页

作者：刘庆李亚广东工业大学信息工程学院广东广州510006 中山大学信息科学技术学院广东广州510006

介绍了一种具有普适性的混沌振荡器设计方法,该方法完全基于无量纲状态方程设计,整个电路由反相加法模块、积分模块和反相器模块三大模块组成。各状态变量以原变量和反变量的形式出现,设计者只需根据系统状态方程,将各模块连接起来就可... 详细信息

介绍了一种具有普适性的混沌振荡器设计方法,该方法完全基于无量纲状态方程设计,整个电路由反相加法模块、积分模块和反相器模块三大模块组成。各状态变量以原变量和反变量的形式出现,设计者只需根据系统状态方程,将各模块连接起来就可实现,大大简化了混沌电路的设计,实现了混沌电路的模块化设计。根据该方法,文中分别设计了Lorenz、Jerk系统、蔡氏电路的硬件电路,并进行了相应的硬件电路实验,实验结果与计算机模拟结果相吻合,由此证实了该方法的可行性。

关键词：混沌振荡器硬件电路实验蔡氏电路 Lorenz系统 Jerk系统

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基于CCII的集成混沌振荡器设计

电子器件 2015年第5期38卷 1064-1069页

作者：郭燕贾华宇太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原030024

为了提高混沌振荡器的集成度以及频带宽度,提出一种新型的电流模式混沌振荡器。在文氏混沌电路基础上,采用CCII电路代替传统运算放大器,实现正弦波振荡电路,通过采用NMOS管将两个正弦振荡电路耦合实现电流模式混沌振荡器,通过仿真分析... 详细信息

为了提高混沌振荡器的集成度以及频带宽度,提出一种新型的电流模式混沌振荡器。在文氏混沌电路基础上,采用CCII电路代替传统运算放大器,实现正弦波振荡电路,通过采用NMOS管将两个正弦振荡电路耦合实现电流模式混沌振荡器,通过仿真分析验证了该混沌电路的有效性和可行性。再通过仿真结果对比表明该混沌振荡器功耗更小、噪声抑制能力更强,由其产生的混沌信号在频带宽度、随机程度方面都有明显提高。

关键词：集成电路混沌振荡器 CCII 电流模非线性系统

三级Colpitts微波混沌振荡器的仿真研究

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电视技术 2012年第3期36卷 32-35页

作者：王寅生王京卞新海武文娟高怀东南大学国家ASIC系统工程技术研究中心江苏南京210096 苏州英诺迅科技有限公司&苏州市射频功率器件及电路工程技术研究中心江苏苏州215123

提出一种具有3级结构的微波Colpitts混沌振荡器,这种新的结构通过增加共基极组态的三极管抑制了电路中三极管寄生电容的负面影响,以提高微波Colpitts混沌振荡器的基本振荡频率和频带宽度。借助Matlab和HSPICE软件对新结构的理想非线性... 详细信息

提出一种具有3级结构的微波Colpitts混沌振荡器,这种新的结构通过增加共基极组态的三极管抑制了电路中三极管寄生电容的负面影响,以提高微波Colpitts混沌振荡器的基本振荡频率和频带宽度。借助Matlab和HSPICE软件对新结构的理想非线性动力学模型和电路进行了时域和频域分析。选用截止频率为9 GHz的三极管时,模型的电路仿真结果表明,新结构的基本振荡频率可达到4.9 GHz;信号的频谱分布更为均匀平坦,10 dB带宽可以达到4.9 GHz。

关键词：混沌振荡器考毕兹振荡器电路仿真非线性

新型记忆器件建模及其在混沌振荡器与网络传输中的应用研究

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新型记忆器件建模及其在混沌振荡器与网络传输中的应用研究

作者：臧寿池杭州电子科技大学

学位级别：硕士

1971年Chua根据电路基本变量之间的关系推测了忆阻器的存在。2008年HP实验室发现纳米级器件TiO具有与忆阻器一样的特性,从而证实了忆阻器的存在。2009年Chua等人在忆阻器的基础上提出了忆容器和忆感器的概念,从而丰富了记忆器件的概念... 详细信息

1971年Chua根据电路基本变量之间的关系推测了忆阻器的存在。2008年HP实验室发现纳米级器件TiO具有与忆阻器一样的特性,从而证实了忆阻器的存在。2009年Chua等人在忆阻器的基础上提出了忆容器和忆感器的概念,从而丰富了记忆器件的概念。记忆器件是具有记忆功能的非线性元件,可以应用于非易失性存储器、神经网络、计算机科学等领域,记忆器件已经成为国内外学者的研究热点。由于目前记忆器件还未实现市场化,尤其对忆容器和忆感器的研究还处在建模阶段,所以将数学模型和电路模型作为研究记忆器件的重点。本文构造分析了TiO磁控忆阻器、荷控忆容器、磁控忆容器、磁控忆感器的数学模型,并根据其数学模型建立了相对应的等效电路。基于记忆器件的数学模型设计了包含忆阻器和忆容器的混沌振荡器及包含忆容器和忆感器的混沌振荡器,分析了分岔特性和Lyapunov指数谱等动力学特性特性。最后分析了基于忆阻器和忆容器的混沌信号的随机性,基于约瑟夫环提出了一种新的混沌加密算法,并将加密算法结合Open SSL设计了一个网络安全传输系统。本文主要的研究重点如下:(1)提出了TiO磁控忆阻器、荷控忆容器和磁控忆容器的数学模型,分析了三次光滑曲线磁控忆感器数学模型,并根据磁控忆阻器、荷控忆容器、磁控忆容器、磁控忆感器的数学模型设计了等效电路,利用Multisim软件对其进行电路仿真和实验,电路仿真结果和数值仿真结果基本上是一致的,表明忆阻器两端v-i、忆容器两端v-q、忆感器两端i-φ满足紧致的滞回曲线特性。(2)基于记忆器件的数学模型和蔡氏电路设计了含有两个记忆器件的混沌振荡器,分别是基于忆阻器和忆容器的混沌振荡器及基于忆容器和忆感器的混沌振荡器。对设计的混沌振荡器进行包括分岔特性和Lyapunov指数谱等基本动力学特性特性分析,分析结果显示基于两个记忆器件的混沌振荡系统具有复杂的动力学特性行为,例如共存吸引子现象。利用DSP技术对基于两个记忆器件的混沌振荡器进行了数字化实现,DSP实验结果与数值仿真结果基本上是一致的。(3)研究了基于忆阻器和忆容器的混沌振荡系统在网络安全传输中的应用。利用NIST测试软件对基于忆阻器和忆容器的混沌序列进行了随机性测试,测试结果显示其性能优于Lorenz系统。由于基于忆阻器和忆容器的混沌序列随机性良好,其密钥空间大,基于约瑟夫环提出了一种新的混沌加密算法,结合Open SSL设计了一个网络安全传输系统,保证了数据在传输中的安全性。

关键词：记忆器件混沌振荡器加密算法网络安全传输系统

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混沌理论及混沌振荡器的研究

混沌理论及混沌振荡器的研究

作者：王诗斌湖南大学

学位级别：硕士

混沌是在确定性系统中发生的貌似随机的无规则或不规则运动。它是20世纪70年代发展起来的，在过去的几十年里，混沌理论取得了巨大的进展。但是混沌理论毕竟是一门崭新的科学，混沌理论还不成熟，还有待于进一步完善。由于混沌现象广泛... 详细信息

混沌是在确定性系统中发生的貌似随机的无规则或不规则运动。它是20世纪70年代发展起来的，在过去的几十年里，混沌理论取得了巨大的进展。但是混沌理论毕竟是一门崭新的科学，混沌理论还不成熟，还有待于进一步完善。由于混沌现象广泛存在于客观世界中，如气象学中的Lorenz系统，电路中的Chua电路系统等。一方面，混沌系统对初始条件极端敏感，使得混沌输出常常不符合人们的要求，甚至是有害的，因此在许多实际的系统中，我们常常需要控制或抑制系统中的混沌;但是另一方面，混沌在某些情况下是非常有用的(例如混沌信号用于保密通信领域等)，因此，对混沌理论的研究，将具有十分重要的理论意义和实际的应用价值。本文首先介绍了有关混沌的基本概念，并对混沌的本质和混沌信号的主要特征进行了深入的探讨和分析。在此基础上，对混沌理论进行了深入的研究，指出了目前研究混沌的方法，分析了混沌运动的特征、通向混沌的道路和判定混沌的方法。其次，论文讨论了混沌信号在保密通信中的应用情况，对混沌保密通信的理论依据和实现方法、混沌保密通信需要解决的问题做了深入的探讨，并探讨了混沌理论在其它学科领域的应用情况。最后，论文对用通用阻抗变换器构成的频变负电阻实现的混沌振荡器进行了深入的研究。提出了用跨导运算放大器(OTA)构成的频变负电阻实现的混沌振荡器和用第二代电流传输器(CCⅡ)构成的频变负电阻实现的混沌振荡器，并分别用PSpice和Matlab进行了仿真。指出了用跨导运算放大器和第二代电流传输器构成的振荡器具有很多优越性，因而更能得到广泛的应用。

关键词：混沌混沌理论混沌应用保密通信混沌振荡器

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基于串并联忆阻器的混沌振荡器及其应用

基于串并联忆阻器的混沌振荡器及其应用

作者：尹玮宏西南大学

学位级别：硕士

随着全球信息化的高速发展,保密通信是国家科技与信息安全的一项极其重要的基础研究。混沌信号具有非周期,连续宽频带,似噪声的特点,将高质量高性能的混沌系统用于保密通信,具有重要的理论研究价值和极富竞争力的应用前景。忆阻器是一... 详细信息

随着全球信息化的高速发展,保密通信是国家科技与信息安全的一项极其重要的基础研究。混沌信号具有非周期,连续宽频带,似噪声的特点,将高质量高性能的混沌系统用于保密通信,具有重要的理论研究价值和极富竞争力的应用前景。忆阻器是一种具有记忆功能的非线性无源器件,它的阻值会随着输入激励信号和时间的改变而改变。忆阻器可以产生各种丰富的非线性曲线,这可以提高混沌系统的复杂度和信号的随机性。另外,忆阻器具有过零点的伏安特性曲线、纳米尺寸和低功耗的特点,其作为混沌系统的非线性部分,可以使系统的物理尺寸大大减小,能量的消耗必然会降低。因此,基于串并联忆阻器的混沌振荡器为新一代的保密通信带来了曙光。新一代混沌振荡器以其体积小、功耗低等优势,将广泛应用于保密通信、图像加密和扩频通信等领域。本文先对单个忆阻器进行了深入的研究,建立了其模型,分析了其典型特性,分析其串并联特性。本文的主要内容包括以下四个部分： (1)研究忆阻器的数学模型,根据HP忆阻器的数学模型,分析了磁通控制和电荷控制忆阻器模型,并对串并联忆阻器进行了数值仿真,分别建立了其SPICE电路模型,并对这些模型进行了仿真验证。 (2)研究HP忆阻器非线性特性,将磁通控制忆阻器应用于蔡氏混沌系统中,观察到了混沌吸引子,分析了该混沌系统的动力学特性。分析了混沌系统的相关性质及混沌系统的判别方法,还数值分析了一个基于磁控忆阻器的四阶混沌系统及其功率谱,李雅普诺夫指数和分岔图。 (3)基于两个串联忆阻器构建一个四阶超混沌系统,不仅用MATLAB对其进行了数值分析,而且用SPICE电路实现了该混沌系统。SPICE电路仿真实验结果和数值分析结果一致,这充分说明了该超混沌系统产生混沌的能力。 (4)把混沌振荡器得到的混沌信号运用在图像加密中,分析了加密方法和解密过程。把忆阻器应用于阶梯信号发生电路中,得到了较好的效果。最后设计-个含有忆阻器件(忆阻器,忆容器和忆感器)的混沌振荡电路,并分析了相应的仿真结果。最后,对本文的工作进行了总结,并对下一步需要做的工作进行了展望。

关键词：忆阻器串联并联混沌振荡器电路实现

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混沌振荡器频谱特征的一种理论解释

华南理工大学学报（自然科学版） 1998年第8期26卷 14-16页

作者：曾庆虹林纲丘水生华南理工大学电子与通信工程系

本文根据奇异吸引子细胞模型理论，定性解释了混沌频谱的基本特征，与仿真结果一致．结果表明，奇异吸引子的频谱是连续或分段连续的并具有若干个主峰，连续的频段则是由随机变化的键频率所引起，而后者是混沌频谱的主要特征．

关键词：混沌吸引子混沌振荡器频谱分析

基于Colpitts电路结构的新型混沌振荡器

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电子制作 2014年第7X期22卷 55-56页

作者：王钟浙江农林大学天目学院 311300

本文提出了一种基于Colpitts振荡电路结构的新型混沌振荡器。该混沌振荡器有效地减小了晶体管集电结寄生电容CBC对电路混沌工作状态的影响,提高了其基本振荡频率与信号带宽。实验测试结果表明,采用截止频率fT为9GHz的晶体管BFG520/XR,... 详细信息

本文提出了一种基于Colpitts振荡电路结构的新型混沌振荡器。该混沌振荡器有效地减小了晶体管集电结寄生电容CBC对电路混沌工作状态的影响,提高了其基本振荡频率与信号带宽。实验测试结果表明,采用截止频率fT为9GHz的晶体管BFG520/XR,该新型混沌振荡器产生的混沌信号基本振荡频率f0达到1.28GHz,信号带宽达到2GHz(0.6-2.6GHz),f0/fT达到14.2%,更新了经典结构中最高只能达到10%的经验性结论。

关键词： Colpitts振荡电路混沌振荡器基本振荡频率信号带宽