[发明专利]能产生涡卷吸引子的忆阻型超混沌电路

说明书

本发明公开了一种能产生涡卷吸引子的忆阻型超混沌电路，包括三维Jerk混沌系统和忆阻实现电路，所述三维Jerk混沌系统包括第一通道、第二通道、第三通道和第一符号函数电路，忆阻实现电路包括忆阻等效基础电路和阶梯函数序发生器。本发明提供一种能产生任意偶数个和奇数个涡卷吸引子的忆阻型超混沌电路，超混沌电路所产生的多涡卷超混沌吸引子相比于少于4涡卷数的多涡卷混沌吸引子具有更复杂的动力学特性，能提供更大的密钥空间，有利于保密通信和图像加密，提高了保密通信和图像加密的安全性。

技术领域

本发明涉及一种混沌电路，特别涉及一种能产生涡卷吸引子的忆阻型超混沌电路。

背景技术

忆阻器是除电阻、电感、电容以外的第四种基本电路元件，是一种具有记忆功能的非线性电阻器件。伯克利大学蔡少棠教授于1971年提出这个概念，但之后研究甚少。直到2008年，惠普公司的研究人员首次研制出纳米忆阻器件，以其尺寸小、易于集成、功耗低和记忆特性等优点受到众多研究者青睐。由此，忆阻器及其各种应用得到了广泛的关注。其中，忆阻器在混沌电路中的应用更是引起了国内外学者研究的热潮。

设计忆阻混沌电路是近几年研究的热点，其中忆阻多涡卷混沌系统的研究目前还比较少，此系统具有更复杂的拓扑结构和更大的密钥空间，使得混沌加密性增强。因此，该系统产生的混沌信号更适用于通信保密、信息加密等领域。

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、能产生涡卷吸引子的忆阻型超混沌电路。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种能产生涡卷吸引子的忆阻型超混沌电路，包括三维Jerk混沌系统和忆阻实现电路，所述三维Jerk混沌系统包括第一通道、第二通道、第三通道和第一符号函数电路，忆阻实现电路包括忆阻等效基础电路和阶梯函数序发生器；

所述忆阻等效基础电路包括第十二至第十六运算放大器、第二十一至第三十三电阻、第一乘法器、第二乘法器、第四电容，所述第二十一电阻的一端作为忆阻等效基础电路的第一输入端，第二十一电阻的另一端与第十二运算放大器的反相输入端相连，第二十二电阻的一端作为忆阻等效基础电路的第二输入端，第二十二电阻的另一端与第十二运算放大器的反相输入端相连，第二十三电阻跨接在第十二运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十二运算放大器的输出端与第二十四电阻的一端、第一乘法器的两个输入端相连，第二十四电阻的另一端与第十三运算放大器的反相输入端相连，第二十五电阻跨接在第十三运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十三运算放大器的输出端经第二十六电阻后连接第十四运算放大器的反相输入端，第二十七电阻的一端作为忆阻等效基础电路的第三输入端，第二十七电阻的另一端连接第十四运算放大器的反相输入端，第二十八电阻跨接在第十四运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十四运算放大器的输出端经第二十九电阻后连接第十五运算放大器的反相输入端，第四电容跨接在第十五运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十五运算放大器的输出端经第三十电阻后连接第十六运算放大器的反相输入端，第三十一电阻跨接在第十六运算放大器的反相输入端与输出端之间，第十六运算放大器的输出端作为忆阻等效基础电路的第一输出端，所述第十二至第十六运算放大器的同相输入端均接地；第一乘法器的输出端与第二乘法器的一个输入端相连，第二乘法器的另一个输入端作为忆阻等效基础电路的第四输入端，第三十二电阻的一端与第二乘法器的输出端相连，第三十二电阻的另一端作为忆阻等效基础电路的第二输出端，第三十三电阻的一端与第二乘法器的另一个输入端相连，第三十三电阻的另一端与第三十二电阻的另一端相连；

所述阶梯函数序发生器包括第二至第八符号函数电路、第一至第四开关、加法器和反相器；