基于变形蔡氏电路的混沌必威体育官网网址通信电路研究 精灵论文.doc

基于变形蔡氏电路的混沌必威体育官网网址通信电路研究 盛新庆 （北京邮电大学信息与通信工程学院，北京 100876） 5 摘要：分析用三次多项式代替蔡氏电路状态方程组中的分段线性函数，得到的新的状态方程 组能产生混沌信号。根据变形的微分方程组，用更优化的模块化电路实现蔡氏电路，此模块 化电路用三个积分器、两个加法器和两个乘法器即可实现。用该电路产生的混沌信号去掩盖 和解调低频信号，可实现通信的必威体育官网网址。根据电路的电流流向，用易于实现且实验技术上可行 的耦合同步法实现发送端和接受端的同步。对所设计电路用 Matlab 进行了全面仿真，包括 10 性能仿真、误差仿真、失真仿真等,仿真结果与理论分析十分吻合，结果表明所设计的电路 不仅必威体育官网网址性能良好，而且灵活性很强。 关键词：混沌必威体育官网网址通信；变形蔡氏电路；模块化；仿真 中图分类号：TN918.6+4 15 Chaotic Secure Communication Base on Modified Chuas Circuit Sheng Xinqing (School of Information and Communication Engineering of BUPT, Beijing 100876) Abstract: This paper puts forward a modified Chua ’s circuit by using polynomial to replace picewise 20 function of originalChua’s circuit. According to the new state equations, a optimized circuit which can produce chaltic signal was designed. This circuit only has two summing units,two adding units and three integral modules .Using chaltic signal produced by this circuit to cover and demodulate low frequency signal can achieve signal security. According to the current flow of the circuit,use coupled synchronization to relize the synchronization of two Chua ’s circuit. Simulation the circuit on 25 Matlab.Simulation results indictes that the security performance of the circuit is very good. Key words: secure communication; modified Chua’s circuit; modularity; simulation 0 引言 混沌是一种貌似无规则的运动，是指在确定的非线性系统中，不需要加任何随机因素亦 30 可出现类似随机的行为(内在随机行为)。混沌现象无处不有，大至宇宙，小至微粒子，无不 受混沌理论支配[1]。上世纪 70 年代，人们开始重视混沌现象，并逐渐成为一门新兴科学。 1983 年，美国贝克莱(Berkeley)大学的蔡少棠教授(Leon. o. Chua)发明了蔡氏电路(Chua sCircuit)[2]，蔡氏电路因其简洁性和代表性而成为研究非线性电路中混沌的典范[3]。上世纪 90 年代，美国的海军实验室的学者 Pecora 和 Carroll 提出混沌同步原理[4]，拉开了混沌同步 35 研究的序幕。混沌同步的实现为混沌用于必威体育官网网址通信提供了可能。在利用同步混沌进行必威体育官网网址通 信的研究方面,迄今为止已经提出和发展了三大必威体育官网网址技术:混沌掩盖、混沌调制和混沌键控三 种技术[5]。 本文对能产生混沌信号的蔡氏电路的状态方程组进行变形，得到一组新的状态方程组。 然后根据此状态方程组，设计出一种优化的模块化蔡氏电路。在发送端用该电路产生的混沌 40 信号掩盖低频信号，在接收端用同样的电路进行解调，根据电流流向实现耦合同步。并用 Matlab 进行仿真，通过仿真可以发现，该电路必威体育官网网址效果良好。 作者简介：盛新庆（出生 1986-），男，主要研究方向：短距离无线通信. E-mail: shengxinqing@163.com 1 蔡氏电路的变形 研究证明，除用分段线性函数和正弦函数可以从蔡氏电路中获得双涡卷和多涡卷外，还 可以用诸如指数函数和多项式等一类更光滑的