基于电流反馈放大器的网格多涡卷混沌电路设计与实现-物理学报.PDFVIP

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 63, No. 18 (2014) 180506 基于电流反馈放大器的网格多涡卷混沌 电路设计与实现 吴先明 何怡刚 于文新 1)(湖南大学电气与信息工程学院, 长沙 410082) 2)(合肥工业大学电气与自动化工程学院, 合肥 230009) ( 2014 年4 月27 日收到; 2014 年5 月15 日收到修改稿) 提出了一种仅用电流反馈放大器实现网格多涡卷混沌系统的方法. 首先用电流反馈放大器设计非线性函 数电路; 再用电流反馈放大器设计网格多涡卷混沌电路, 根据混沌吸引子参数确定电路参数, 由于电流反馈放 大器具有较好的频率特性和端口特性, 使该电路的工作频率高、电路结构简单、使用元件少; 最后, 通过电路仿 真验证该方法的可行性. 关键词: 网格多涡卷混沌吸引子, 电流反馈放大器, 电路实现 PACS: 05.45.Ac, 05.45.Pq DOI: 10.7498/aps.63.180506 吸引子; 文献[13] 采用电流反馈放大器和普通运算 1 引 言 放大器实现一维多个涡卷混沌吸引子, 但饱和函 数电路采用的是电压型有源器件, 使电路的工作 多涡卷混沌吸引子的结构和动力学行为比洛 频率难以得到进一步提高; 文献[14—16] 仅用电流 沦兹混沌吸引子更具有复杂性, 使其在通信中广 1 2 反馈放大器设计了一维多涡卷混沌电路, 但电路 泛应用 . 1993 年, Suyken 和Vandewalle 提出了 结构复杂, 有源器件较多. 在单独使用电流传输器 单方向的多涡卷混沌系统. 在此基础上, 人们利用 不同的非线性函数实现了更为复杂的多涡卷混沌 实现混沌电路方面, 文献[17] 设计了一维多涡卷混 吸引子, 主要有饱和非线性函数(SNLF)、三角波函 沌电路, 文献[18, 19] 设计了网格多涡卷混沌电路, 数、多项式等37 , 这些电路主要采用运算放大器 但这些电路的有源器件均较多, 电路的工作频率 来设计混沌电路. 与运算放大器相比, 电流反馈放 较低. 大器具有更好的频率特性, 从而可提高电路的工作 本文提出了一种仅用电流反馈放大器实现网 频率, 而且其端口特性更好, 使电路结构更简单、 格多涡卷混沌系统的方法, 并设计了一个混沌电 使用更灵活8 . 因此, 采用电流反馈放大器设计混 路, 该电路由3 个积分电路和2 个非线性函数电路 沌电路成为一个研究方向. 文献[9] 用电流反馈放 组成. 该混沌电路能产生网格多涡卷混沌吸引子, 大器和非线性元件实现了1 个涡卷混沌吸引子; 文 电路结构简单, 所用元件少, 且电路的工作频率高. 献[10—12] 用电流反馈放大器实现了2 个涡卷混沌 电路仿真实验研究表明此方法可行. 国家杰出青年基金(批准号: 、国家自然科学基金(批准号:、国防科技计划项目(批准号: C1120110004, 9140Z5102)、教育部科学技术研究重大项目(批准号: 313018) 和湖南省科技计划项目(批准号: 2011J4, 2011JK2023, 12JJA004) 资助的课题. †