基于DSP的Liu混沌系统的实现 - 南京信息工程大学学报.PDF

文章编号：１６７４７０７０（２００９）０３０２１３０５ 基于ＤＳＰ的Ｌｉｕ混沌系统的实现 １ １ 翟笃庆 　刘崇新 摘要 ０　引言 介绍了一种用ＤＳＰ实现Ｌｉｕ混沌系 Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 统的方案．采用ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２和 ＤＡ转 换芯片ＴＬＣ７５２８Ｃ作为工具，将Ｌｉｕ系统 　　混沌理论，作为一种认为在确定性的非线性系统中，不需要附加 离散化后用ＤＳＰ进行迭代计算，再进行 ＤＡ转换，输出到示波器上得到相图，并 任何的随机因素也可以出现类似随机的行为的理论，它揭示了有序 与Ｍａｔｌａｂ仿真结果比较，证明了该方法 与无序的统一、确定性与随机性的统一，引起了人们浓厚的兴趣．自 的正确性．使用该方法不仅观察到了数 ［１］ 从１９６３年Ｌｏｒｅｎｚ 在气象领域的研究中提出了著名的“蝴蝶效应” 字电路中的混沌现象，应用到实际中还 可与其他数字器件完好地对接，拓宽了 后，混沌这一自然现象已经在以通信为代表的各个工程领域中得到 混沌理论的应用领域． 研究并获得一些成果．众多学者已经研究了用模拟器件搭建电路来 关键词 ［２］ ［３］ 实现以蔡氏电路 和Ｌｉｕ系统 为代表的混沌和超混沌吸引子的多 Ｌｉｕ混沌系统；数字信号处理器（ＤＳＰ）； 离散系统 种方法，但在研究中，模拟器件和它与生俱来的不足带来了一些困 难．例如：模拟器件受外部环境因素影响较大，常不稳定，给混沌相图 中图分类号 ＴＮ７５１３ 的观察带来不确定因素；另外由于模拟器件的参数离散性，导致系统 文献标志码 Ａ 调试困难；再加上器件多样而且复杂，常常给研究工作带来意想不到 的难题．相比而言，数字器件则没有上述问题，并且在调试工作中，如 果需要修改参数，只需修改程序中的某一数值，而不必像模拟器件那 样重新选择元器件；即使实现不同的系统，也只需修改程序中的方程 结构，而不必像模拟器件那样将整个电路重新搭建．由此想到用数字 器件来实现各种复杂的混沌和超混沌吸引子．在选择何种数字器件 时，考虑到对运算速度和精度的要求，本文选择的是数字信号处理器 ［３］ （ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）．本文以Ｌｉｕ等 提出的Ｌｉｕ系统为例， 讨论其在ＤＳＰ上的实现方法，展示该系统在示波器上的相图，并与其 Ｍａｔｌａｂ仿真结果比较，以证明该方法的可行性和正确性． １　Ｌｉｕ系统的混沌动力学分析及Ｍａｔｌａｂ仿真 ＣｈａｏｔｉｃｄｙｎａｍｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＬｉｕｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂｙＭａｔｌａｂ ［３］ 　　Ｌｉｕ等 提出了一类含有平方非线性项的三阶连续自治混沌系