專利名稱：微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置及信號產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微分混沌信號的發(fā)生裝置及信號產(chǎn)生方 法。
背景技術(shù)：
混沌是非線性動力學(xué)系統(tǒng)所特有的一種運(yùn)動形式，它廣泛的存在于自然界，諸如 物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)學(xué)，以及技術(shù)科學(xué)，社會科學(xué)等各種科學(xué)領(lǐng)域。到了 90年代，混沌系 統(tǒng)由于具有初值敏感性，參數(shù)敏感性引起更多專家注意。無論是在心理學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化 學(xué)、電子學(xué)、信息科學(xué)、還是天文學(xué)、氣象學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)，甚至在音樂、藝術(shù)等領(lǐng)域，混沌都得到 了廣泛的研究及應(yīng)用。如公開號為CN101183929的中國發(fā)明專利申請公開說明書公開了一種產(chǎn)生多環(huán) 繞線卷波的混沌電路及實現(xiàn)方法，又如公開號為CN1747377A的中國發(fā)明專利申請公開說 明書也公開的一種渦卷混沌信號發(fā)生器及其使用方法，這些現(xiàn)有文獻(xiàn)中記載的裝置和方法 雖然做出了實際電路，但用電路產(chǎn)生混沌信號，只能產(chǎn)生某種特定混沌系統(tǒng)的信號，由于 不能得到精確的電路參數(shù)，很難得到理想的混沌信號，而且由于初值敏感和電路參數(shù)，所 以電路調(diào)理及其復(fù)雜，產(chǎn)生多個系統(tǒng)混沌信號非常困難，實際應(yīng)用價值較低；而如公開號 CN1665179A的中國發(fā)明專利申請公布說明書提供了一種多螺旋混沌產(chǎn)生器，它只能產(chǎn)生一 種特定的螺旋混沌信號。公開號為Cm40412A的中國發(fā)明專利申請公布說明書提供了一種 混沌信號產(chǎn)生以及混沌和噪聲的辨識方法，但它不能改變混沌系統(tǒng)參數(shù)，也不能改變混沌 系統(tǒng)計算初值。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，為此，本發(fā)明提出了一種能改變混沌系統(tǒng)參數(shù)和混 沌系統(tǒng)計算初值的微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置，不通過非線性電路而產(chǎn)生微分混沌信號。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置，包括系統(tǒng)輸入模塊，用于輸入微分混沌方程；初值輸入模塊，用于輸入微分混沌方程的計算初值；

方程計算模塊，接收系統(tǒng)輸入模塊和初值輸入模塊輸入的微分混沌方程和計算初 值，對微分混沌方程進(jìn)行求解；以及信號輸出模塊，對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混沌信 號，將仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號。進(jìn)一步，所述方程計算模塊由LabVIEW提供的微分計算節(jié)點所述能產(chǎn)生混沌信號 的微分方程進(jìn)行數(shù)值求解；本發(fā)明還提供一種微分混沌系統(tǒng)信號產(chǎn)生方法，包括如下步驟1)輸入微分混沌方程；輸入微分混沌方程的計算初值；
2)利用計算初值通過微分計算節(jié)點對微分混沌方程進(jìn)行求解；3)對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混沌信號；4)將仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號。 現(xiàn)對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的裝置及方法具有如下優(yōu)點本發(fā)明不通過電路產(chǎn)生微 分混沌信號，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)；可輸入任意混沌方程，產(chǎn)生多種微分混沌信號；可改變 系統(tǒng)計算初始值，反映混沌信號的初值敏感性，體現(xiàn)混沌信號動力學(xué)特點，也大大增加了該 信號發(fā)生裝置的信號產(chǎn)生信號的種類。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標(biāo)，和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并 且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可 以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要 求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn) 一步的詳細(xì)描述圖1示出了微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了實施例中一種信號產(chǎn)生的吸引子在示波器上的截圖；圖3示出了實施例中一種信號產(chǎn)生的吸引子在示波器上的截圖；圖4示出了實施例中一種信號產(chǎn)生的吸引子在示波器上的截圖；圖5示出了實施例中一種信號產(chǎn)生的吸引子在示波器上的截圖。
具體實施例方式以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。參見圖1，微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置，包括系統(tǒng)輸入模塊，用于輸入微分混沌方程；初值輸入模塊，用于輸入微分混沌方程的計算初值；方程計算模塊，接收系統(tǒng)輸入模塊和初值輸入模塊輸入的微分混沌方程和計算初 值，對微分混沌方程進(jìn)行求解；以及信號輸出模塊，對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混 沌信號，將仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號。本發(fā)明還提供一種微分混沌系統(tǒng)信號產(chǎn)生方法，包括如下步驟1)輸入微分混沌方程；輸入微分混沌方程的計算初值；2)利用計算初值通過微分計算節(jié)點對微分混沌方程進(jìn)行求解；3)對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混沌信號；4)將仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號。本實施系統(tǒng)輸入模塊和初值輸入模塊如圖2所示，其輸入的微分混沌系統(tǒng)的數(shù)學(xué) 模型如下
輸入計算初值:x0= 0. l,y0 = 0. 1,ζ0 = 0. 1；此時信號產(chǎn)生的吸引子如圖2所示；當(dāng)輸入的微分混沌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型不變，計算初值改為X(I = 100, y0 = 0. l,z0 = 0. 1 ；此時信號產(chǎn)生的吸引子如圖3所示；當(dāng)計算初值不變，輸入的微分混沌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型改為 此時信號產(chǎn)生的吸引子如圖4所示；當(dāng)輸入的微分渦卷混沌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為 輸入計算初值:x0= 0. l,y0 = 0. Lz0 = O. 1；此時信號產(chǎn)生的吸引子如圖5所示。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的 這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些 改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置，其特征在于包括系統(tǒng)輸入模塊，用于輸入微分混沌方程；初值輸入模塊，用于輸入微分混沌方程的計算初值；方程計算模塊，接收系統(tǒng)輸入模塊和初值輸入模塊輸入的微分混沌方程和計算初值，并對微分混沌方程進(jìn)行求解；以及信號輸出模塊，對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混沌信號，并對仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號。
2.如權(quán)利要求1所述的，微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置，其特征在于所述方程計算模塊 由LabVIEW提供的微分計算節(jié)點對所述能產(chǎn)生微分混沌信號的系統(tǒng)方程進(jìn)行數(shù)值求解。
3.微分混沌系統(tǒng)信號產(chǎn)生方法，其特征在于包括如下步驟1)輸入微分混沌方程；輸入微分混沌方程的計算初值；2)利用計算初值對微分混沌方程進(jìn)行求解；3)對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混沌信號；4)將仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種能產(chǎn)生任意微分混沌系統(tǒng)并改變系統(tǒng)參數(shù)和系統(tǒng)計算初值的微分混沌系統(tǒng)信號發(fā)生裝置，不通過非線性電路而產(chǎn)生混沌信號，包括系統(tǒng)輸入模塊，用于輸入微分混沌方程；初值輸入模塊，用于輸入微分混沌方程的計算初值；方程計算模塊，接收系統(tǒng)輸入模塊和初值輸入模塊輸入的微分混沌方程和計算初值，對微分混沌方程進(jìn)行求解；以及信號輸出模塊，對所述解值模塊求解所得的解值序列進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得仿真混沌信號，將仿真混沌信號進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬混沌電信號；本發(fā)明還提供一種微分混沌系統(tǒng)信號產(chǎn)生方法；可輸入任意微分混沌方程，可產(chǎn)生多種微分混沌信號；可改變計算初始值和系統(tǒng)參數(shù)，體現(xiàn)混沌信號動力學(xué)特點。
文檔編號G06F17/50GK101848077SQ20101014396
公開日2010年9月29日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者侯亦相, 周圍, 李俐敏, 李良忠, 李銳, 梁亦龍, 羅小華, 羅明偉 申請人:李銳;羅小華