[发明专利]基于FPGA的通用混沌系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，该系统包括混沌迭代控制模块、混沌序列算法模块、浮点数定点数转换模块、串口发送模块、DA控制模块、DA转换芯片以及Globalbuffer；

混沌序列算法模块，用于产生所需要的混沌数字序列以及对混沌系统迭代的纠错和扰动计算；

混沌迭代控制模块，用于通过外部的数据配置对混沌序列算法模块进行初始化迭代、纠错和扰动模式的控制，控制整个系统的运行；

Global buffer，用于协调混沌序列算法模块产生混沌数字序列的速度和串口波特率的差异，保证外部能够接受到完整的混沌数字序列；

串口发送模块，用于将从Global buffer接受的混沌数字序列输出至应用端；

浮点数定点数转换模块，用于负责对混沌系统产生的浮点数进行定点数的格式转换，以匹配D/A转换芯片的数据格式；

DA控制模块，用于控制定点数混沌序列输出给DA转换芯片；

DA转换芯片，用于输出混沌序列的模拟波形检测相图。

2.如权利要求1所述的基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，所述混沌序列算法模块包括扰动纠错模块、混沌序列生成模块、m序列生成模块、量化模块以及归一化模块。

3.如权利要求2所述的基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，所述扰动纠错模块，用于在上层混沌迭代控制模块配置好扰动模式后，通过混沌序列生成模块的反馈来对混沌序列生成模块的迭代数据进行控制；

所述混沌序列生成模块，用于产生所需要的浮点数序列，受上层的混沌迭代控制模块进行控制；

所述m序列生成模块，用于生成m序列，当混沌序列生成模块生成数据超过规定范围后对扰动纠错模块进行反馈，扰动纠错模块根据配置好的扰动模式对混沌序列生成模块进行m序列的扰动；

所述量化模块，用于基于量化算法对浮点数的混沌序列进行量化；

所述归一化模块，用于对混沌序列生成模块的输出进行归一化修正，使不同混沌序列生成模块的输出均在同一个范围之内，使自适应扰动纠错功能兼容不同的混沌系统。

4.如权利要求2或3所述的基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，所述混沌序列生成模块包括初始化控制模块、符号改变模块、加法模块、同步模块、乘法模块；初始化控制模块通过上层的配置进行初始化数据的输出，通过符号改变模块使加法模块实现减法的功能，对于不同时序的数据利用同步模块进行同步后再进行计算，保证时序的正确性。

5.如权利要求2或3所述的基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，所述扰动纠错模块的扰动模式包括随机扰动、周期扰动、纠错扰动、周期纠错扰动。

6.如权利要求3所述的基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，所述量化算法采用比特抽取量化方法。

7.如权利要求6所述的基于FPGA的通用混沌系统，其特征在于，所述比特抽取量化方法包括：将离散混沌实数序列中所有浮点实数值均写成32bit二进制数形式，选定尾数部分比特作为抽取位，然后将选定位进行特定异或运算，组成最终的二值序列。