[发明专利]一种具有恒李亚普诺夫指数谱的混沌电路

说明书

本发明公开了一种具有恒李亚普诺夫指数谱的混沌电路，包括信号源模块、线性模块、分段线性函数模块和负电阻模块，信号源模块与线性模块、负电阻模块相连，分段线性函数模块与线性模块相连，负电阻模块与线性模块相连。本发明包括线性模块、分段线性函数模块和负电阻模块，通过在线性模块中加入非线性元器件，将状态方程中的各种理论参数数值通过变换转换成实际所需要的电路参数值，获得的电路参数的准确性高，证实了用电路实验产生混沌吸引子具有可行性；并且本发明对混沌电路的状态方程进行了各种理论研究，得到了李亚普诺夫指数、分岔图、混沌相图等，证实了能产生一种新的具有恒李亚普诺夫指数谱的混沌电路。

技术领域

本发明涉及一种混沌电路，特别涉及一种具有恒李亚普诺夫指数谱的混沌电路。

背景技术

1963年，混沌之父E.N.Lorenz发现了第一个混沌系统，它是大气对流问题的简化模型，并成为了后人研究混沌理论的出发点和基石。之后，S.Smale提出了21世纪的18个著名的数学问题，其中第14个问题就是关于Lorenz系统的研究，可见Lorenz系统的科学意义和研究价值是非常重要的。随着混沌理论研究的发展，混沌的应用也在各领域迅速扩大，目前，混沌科学的应用研究已经发展到如何有效地利用混沌，动力系统的混沌性在通信技术和信号处理方面的应用研究更是如火如荼，其中混沌保密通信和混沌电路研究就是这样一个方兴未艾的前沿领域。显而易见，混沌应用离不开混沌系统的设计，而对于混沌保密通信而言，混沌电路的设计是混沌应用的先决条件。

电路系统中对于混沌现象的研究一直独树一帜，非线性动态电路是动力学系统的一个分支，利用电路来产生、处理复杂的混沌信号就成了非线性科学研究中的一个热点。由于混沌电路与其对应的数学模型具有很好的吻合性，使混沌电路能够方便地模拟各种非线性混沌系统，并能重现各种复杂的非线性现象，因此在混沌的理论探索和应用研究中非线性电路充当着一个非常重要的角色。非线性电路理论为非线性元器件的应用提供了理论基础，应用非线性元器件能构造出产生人们所需要的混沌信号的电路。从电路的设计这个角度来考虑，应该在混沌理论分析的基础上，将状态方程中的各种理论参数数值通过某种对应关系的变换，如：比例变换、微分-积分转换，加法减法变换等，最后将理论参数值转换成实际所需要的电路参数值。这种用理论指导电路设计的方法，是证实用电路实验产生混沌吸引子具有可行性的关键技术所在。利用这种方法获得的电路参数具有较高的准确性，可进一步用于指导硬件电路的设计与实验。而现在的混沌信号产生电路均不能实现将状态方程中的各种理论参数数值通过变换转换成实际所需要的电路参数值。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低的具有恒李亚普诺夫指数谱的混沌电路。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种具有恒李亚普诺夫指数谱的混沌电路，包括信号源模块、线性模块、分段线性函数模块和负电阻模块，信号源模块的输出端与线性模块、负电阻模块相连，分段线性函数模块的输出端与线性模块相连，负电阻模块与线性模块相连。