[发明专利]一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现

说明书

本发明涉及一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott‑A系统及电路，该电路由三个主通道电路以及两个辅助通道电路组成：第一主通道电路由直流电压源、运算放大器、电阻以及电容组成；第二主通道电路由直流电压源、运算放大器、电阻以及电容组成；第三主通道电路由直流电压源、电池组、运算放大器、电阻以及电容组成；第一辅助通道电路由乘法器组成；第二辅助通道电路由乘法器组成。本发明提出了一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott‑A系统，并给出了该系统的电路实现。这种新系统具有守恒的相体积并且可以出现具有三簇保守混沌流的复杂动力学，在加密算法与密钥构造上更有优势。该系统在保密通讯领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种能产生保守混沌流的系统及其电路实现，特别涉及一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现。

背景技术

具有复杂动力学行为的混沌系统由于在语音信号和数字图像/视频加密中具有潜在应用，已成为混沌研究的主要方向之一，到目前为止，各种基于混沌的加密算法已经被开发出来，以确保信息的安全。但是基于耗散混沌系统产生的伪随机序列的加密算法容易受到攻击，因为混沌吸引子可以通过捕获数据的延迟嵌入来重建，而保守混沌系统不产生吸引子且其整数维与系统维相等，具有较强的遍历性。因此，如果耗散混沌系统和保守混沌系统具有相同的带宽，那么保守混沌系统更适合作为伪随机序列的生成器。本发明提出了一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统。这种新系统具有守恒的相体积并且可以出现具有三簇保守混沌流的复杂动力学，在加密算法与密钥构造上更有优势。该系统在保密通讯领域有潜在的应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及电路：

1.一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统的构建方法，其特征是在于，包括以下步骤：

(1)一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统(i)为：

式中x，y，z为状态变量；

(2)基于系统(i)构造的电路，其特征是在于，该电路由三个主通道电路以及两个辅助通道电路组成：第一主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U1A、运算放大器U1B以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1组成；第二主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U2A、运算放大器U2B以及电阻R6、电阻R7、电阻R10、电阻R11、电容C2组成；第三主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、电池组V1、运算放大器U3A、运算放大器U3B以及电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3组成；第一辅助通道电路由乘法器A1组成；第二辅助通道电路由乘法器A2、乘法器A3、乘法器A4、乘法器A5以及乘法器A6组成。

2.所述第一主通道电路中运算放大器U1A的输出通过电容C1与运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R4与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R7与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U1A的正输入端接地；运算放大器U1B的输出通过电阻R5与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1B的正输入端接地；运算放大器U1B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U1B的负电源端接直流电压源VDD。