[发明专利]一种基于PI型忆阻器的三阶非自治混沌信号发生器

说明书

本发明提供一种基于PI型忆阻器的三阶非自治混沌信号发生器，通过将PI型忆阻器引入二阶RLC振荡电路，外加正弦电压驱动，设计出一种三阶非自治忆阻混沌信号发生器。该电路结构简单，而且可以通过调节外加正弦电压的幅值和频率得到丰富的混沌信号。

技术领域

本发明涉及混沌信号发生器技术领域，特别是涉及一种基于PI型忆阻器的三阶非自治混沌信号发生器，通过将PI型忆阻器引入二阶RLC振荡电路，外加正弦电压驱动，设计出一种三阶非自治忆阻混沌信号发生器，可用于混沌信号的产生。

背景技术

混沌理论，被认为是继相对论、量子力学之后20世纪自然科学三大成果之一，覆盖了社会中的各个领域。混沌信号具有内在随机性，初值敏感性，带宽等优点，因此在信息加密、混沌保密通信方面、电力系统等有广泛的应用前景。

混沌现象是非线性电路的共同属性，而产生混沌的一个重要条件是电路中至少含有一个非线性器件，忆阻作为一种天然的非线性记忆器件，通过取代非线性电路中的线性或非线性器件，很容易构造出具有丰富混沌特性的忆阻电路。基于忆阻的混沌电路大多数文献都是在三阶或三阶以上的自治电路上做深入研究，对低阶非自治电路研究较少。低阶非自治电路通过将显含时间参数的激励源引入电路或者替换部分振荡单元电路，不仅可以简化电路，更容易IC集成设计。因此研究低阶非自治忆阻电路对于混沌理论开展有重要的实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于PI型忆阻器的三阶非自治混沌信号发生器，电路采用正弦电压信号源作为二阶RLC振荡电路的驱动电压，PI型忆阻器W并联在电容C两端，电路拓扑结构简单且易于产生混沌信号，可作为混沌信号发生器。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种基于PI型忆阻器的三阶非自治混沌信号发生器，包括正弦电压信号源V_S、电阻R、电容C、电感L，PI型忆阻器W，其中，

电阻R与电感L串联后再与电容C并联构成二阶RLC振荡电路，正弦电压信号源V_S串联在电阻R与电感L的串联电路中作为二阶RLC振荡电路的驱动电压，PI型忆阻器W并联在电容C两端，得到三阶非自治忆阻混沌电路，且将电感L两端的电流记为i_L，电容C两端的电压记为v_C，PI型忆阻器W两端的电流记为i，PI型忆阻器W两端的电压记为v。

进一步，所述PI型忆阻器W的等效电路模型包括电压跟随器U₁、积分器U₂、电阻R_a和R_b、电容C₀、乘法器M₁和M₂以及负电阻R_c，其中，