[发明专利]基于中心频率特征的模拟混沌信号发生器

说明书

本发明公开一种基于中心频率特征的模拟混沌信号发生器，根据蔡氏电路的微分方程组转化得出以下方程组和公式：f(x)＝bx+0.5(a‑b)[|x+1|‑|x‑1|]，在保持α′＝9.0，β′＝14.87，a＝‑1.183，b＝‑2.3114不变的前提下，改变蔡氏电路C1，C2及L的值，可以使蔡氏电路的输出信号v₁为混沌信号。

技术领域

本发明属于混沌技术领域，具体地说，是涉及一种基于中心频率特征的模拟混沌信号发生器。

技术背景

混沌已经在数学、物理、通信等科学和工程领域得到了深入的研究。目前已有大量研究和实践把混沌信号用于信号调制，比如混沌保密通信，开关电源混沌调制用于抑制电磁干扰。由于混沌信号是伪随机信号，其频谱并不是在无线宽的频域上均匀分布，而且带有尖峰在有限的频域范围内展开。在实际应用中我们必须考虑混沌信号变化的快慢即频率与被调制信号的频率匹配的问题，有些文献提到这个问题，但并没有对混沌信号的变化快慢量化。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于中心频率特征的模拟混沌信号发生器，它以Logistic离散映射产生连续混沌信号的算法。

本发明采用的技术方案是：一种基于中心频率特征的模拟混沌信号发生器，根据蔡氏电路的微分方程组转化得出以下方程组和公式：

f(x)＝bx+0.5(a-b)[|x+1|-|x-1|]，

在保持α′＝9.0，β′＝14.87，a＝-1.183，b＝-2.3114不变的前提下，改变蔡氏电路C1，C2及L的值，可以使蔡氏电路的输出信号v₁为混沌信号。

上述基于中心频率特征的模拟混沌信号发生器，根据蔡氏电路的伏安特性曲线可以把蔡氏电路等效为复频域的三阶线性多项式函数为：

s³+q₂s²+q₁s+q₀＝0

其中，且L₁，C₁，C₂，m_i(i＝0，1)均为电路系统固有的参数，则振荡波形的中心频率可按下式求解：

本发明的有益效果：

本发明旨在提出混沌信号的中心频率，并且对其求解，而且根据所需要的中心频率可以确定蔡氏电路中关键元器件的参数组合。

本发明能够非常方便地实现对混沌电路的输出信号的频率控制以及输出信号的特性控制，其控制方便快捷，能够应对特殊条件下的混沌信号发生需要；通过模块控制改变蔡氏电路中关键元器件的参数组合(例如改变电容容值)的方式，能用同一系统电路得到多种混沌输出信号，避免被轻易的复制和追踪。

附图说明

图1是蔡氏电路图。

图2是蔡氏电路和伏安特性图。

图3是本发明某一参数组的混沌信号波形图及其频谱图。

图4是本发明另一参数组的混沌信号波形图及其频谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明更进一步的详细说明。

如图1-2所示，蔡氏电路由正弦波振荡电路(L1、C2、C1和R)以及一个电压控制的非线性电阻元件(Nr)构成。

根据图1可得如下微分方程组(1)：