專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)卷波的混沌電路及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種混沌電路，具體涉及保密通信中的多環(huán)繞線(xiàn)巻波渦巻混沌電路及控制處理方法。
背景技術(shù)：
：如何產(chǎn)生用于混沌保密通信中所需的各種混沌電路是非線(xiàn)性電路與系統(tǒng)科學(xué)研究的一個(gè)新領(lǐng)域，目前國(guó)際上已經(jīng)取得了一系列相關(guān)的研究成果，如雙渦巻蔡氏電路、多渦巻蔡氏電路、MCK超混沌電路、雙折面疊環(huán)面混沌電路、三維網(wǎng)格多渦巻混沌電路、時(shí)滯混沌電路、洛倫茲電路等。通過(guò)檢索，通過(guò)三階四階自治電路產(chǎn)生多渦巻混沌電路的技術(shù)比較多，如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00510086638.2)公開(kāi)了一種通過(guò)四階自治電路產(chǎn)生多渦巻的電路和方法，但是該電路不能隨意產(chǎn)生任意數(shù)量的渦巻，不能獨(dú)立產(chǎn)生某個(gè)數(shù)量的渦巻，產(chǎn)生的渦巻為折線(xiàn)方式，并且不能調(diào)節(jié)渦巻的大小。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，設(shè)計(jì)一種能獨(dú)立產(chǎn)生任意數(shù)量環(huán)繞線(xiàn)巻波，并且可調(diào)節(jié)環(huán)繞線(xiàn)巻波大小的混沌電路。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)巻波的混沌電路，該電路包括，四階自治電路N1、加法放大器N2、能產(chǎn)生含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列發(fā)生器N3和相位控制器N4四部分。所述四階自治電路由四個(gè)加法放大器(0P1、0P4、0P7、OPIO)，積分器(0P2、0P5、0P8、OPll)，反相放大器(0P3、0P6、0P9、0P12)分別級(jí)聯(lián)構(gòu)成，相位控制器的輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)K1、K2連接四階自治電路的輸入端，四階自治電路的輸出端(V2、V3)連接加法放大器輸入端(a、b);加法放大器輸出端(c)連接轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器輸入端(d);分段函數(shù)序列發(fā)生器輸出端(e)連接相位控制器輸入端(f)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器提供各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)折控制信號(hào)(可為不同阻值的電壓)，轉(zhuǎn)折控制信號(hào)控制產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)巻波的數(shù)量，相位控制器輸出控制產(chǎn)生奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)數(shù)的環(huán)繞線(xiàn)巻波。轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器由多個(gè)子電路并聯(lián)構(gòu)成，子電路的個(gè)數(shù)決定產(chǎn)生環(huán)繞線(xiàn)巻波的數(shù)量，各子電路的輸出提供不同轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓，各子電路的輸出端通過(guò)一系列開(kāi)關(guān)接入相位控制器的輸入端。相位控制器中反相放大器1(0P24)的反相輸入端作為相位控制器的輸入端，反相放大器1的輸出端連接反相放大器2(0P25)的反相輸入端，反相放大器1和反相放大器2的輸出端均連接聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(Kl、K2)。反相放大器1輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)接入四階自治電路中V3支路輸入端，反相放大器2輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)接入四階自治電路中VI、V2、V4支路輸入端。在分段函數(shù)序列發(fā)生器各子電路的輸出端接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)環(huán)繞線(xiàn)巻波的大小。轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器N3由若干子電路并聯(lián)構(gòu)成，子電路的個(gè)數(shù)可控制環(huán)繞線(xiàn)巻波的個(gè)數(shù)，根據(jù)需求可增、減子電路。本發(fā)明還提出一種產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)巻的混沌信號(hào)實(shí)現(xiàn)方法，用含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列構(gòu)造四維多渦巻混沌系統(tǒng)的狀態(tài)方程，根據(jù)狀態(tài)方程設(shè)計(jì)四階自治電路；四階自治系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩信號(hào)；轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器提供轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)折控制信號(hào)，以控制產(chǎn)生環(huán)繞線(xiàn)巻波的個(gè)數(shù)；相位控制器輸出控制產(chǎn)生奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)數(shù)的環(huán)繞線(xiàn)巻波。構(gòu)建工作狀態(tài)方程，根據(jù)分段函數(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)方程確定分段函數(shù)序列發(fā)生器中各電阻的取值范圍，以及分段函數(shù)序列發(fā)生器中轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)折電壓值；由分段函數(shù)序列發(fā)生器中一系列開(kāi)關(guān)和相位控制器中聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)控制各子電路提供相應(yīng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)折電壓值，從而控制混沌電路實(shí)現(xiàn)獨(dú)立產(chǎn)生任意數(shù)量的環(huán)繞線(xiàn)巻波。在分段函數(shù)序列發(fā)生器的偶數(shù)子電路中運(yùn)算放大器的反相輸入端接入一個(gè)反向器，在每個(gè)子電路中運(yùn)算放大器的輸出端接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，限制分段函數(shù)發(fā)生器兩端的電壓值和分段函數(shù)序列斜率，以控制產(chǎn)生渦巻的大小。通過(guò)切換聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(Kl、K2)，由轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列發(fā)生器N3和相位控制器N4可控制混沌電路在V2、V3方向產(chǎn)生不同數(shù)量的環(huán)繞線(xiàn)巻波。本發(fā)明設(shè)計(jì)的產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)巻波的混沌電路，硬件電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)切換，控制混沌電路可在V2、V3方向產(chǎn)生任意奇、偶數(shù)量的環(huán)繞線(xiàn)巻波。電路結(jié)構(gòu)靈活，在現(xiàn)有電路的基礎(chǔ)上增加或刪除相應(yīng)子電路，就可以獲得任意數(shù)量的環(huán)繞線(xiàn)巻波，并可方便地調(diào)整環(huán)繞線(xiàn)巻波的大小。圖1為可變多環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌信號(hào)發(fā)生器電原理框圖圖2為可變多環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌信號(hào)發(fā)生器電路原理圖圖3為2環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在少-z平面上相圖的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果圖4為2環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在^-^平面上相圖的電路仿真結(jié)果圖5為3環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在^z平面上相圖的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果圖6為3環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在^-^平面上相圖的電路仿真結(jié)果圖7為4環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在少-z平面上相圖的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果圖8為4環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在^-^平面上相圖的電路仿真結(jié)果圖9為5環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在^-^平面上相圖的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果圖10為5環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在K「^平面上相圖的電路仿真結(jié)果圖11為6環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在;;-z平面上相圖的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果圖12為6環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在^-^平面上相圖的電路仿真結(jié)果圖13為7環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在少-z平面上相圖的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果圖14為7環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在r2-F3平面上相圖的電路仿真結(jié)果具體實(shí)施例方式以下針對(duì)附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)行具體說(shuō)明。圖1所示為本發(fā)明電原理框圖；該電路包括，四階自治電路N1、加法放大器N2、能產(chǎn)生含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列發(fā)生器N3和相位控制器N4四部分。四階自治電路的輸入端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)Kl、K2連接相位控制器的輸出端，四階自治電路的輸出端(V2、V3)連接加法放大器輸入端(a、b)，加法放大器輸出端c連接轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器N3輸入端d，分段函數(shù)序列發(fā)生器輸出端e連接相位控制器輸入端f。四階自治電路(Nl)由加法放大器(0P1、0P4、0P7、0P10)、積分器(0P2、0P5、0P8、OPll)、反相放大器(0P3、0P6、0P9、0P12)分別級(jí)聯(lián)構(gòu)成，四階自治電路的V2、V3輸出端輸出環(huán)繞線(xiàn)巻波，輸入加法放大器N2的a、b輸入端，四階自治電路的輸出端分別通過(guò)電阻Re接入加法放大器中0P13的負(fù)端，加法放大器N2對(duì)輸入的兩路信號(hào)進(jìn)行疊加放大，送入轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器輸入端。轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器N3由多個(gè)子電路N31、N33、N35、N37、N39、N311、N313并聯(lián)構(gòu)成。加法放大器輸出端連接轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器N3的并聯(lián)輸入端(d)，N31子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)1，提供轉(zhuǎn)折控制信號(hào)(如轉(zhuǎn)折點(diǎn)控制電壓為1伏)控制輸出一個(gè)環(huán)繞線(xiàn)巻波，加法放大器輸出端通過(guò)電阻Rl接入反相放大器(0P14)的反相端輸入端，反相放大器輸出端通過(guò)電壓-電流電阻R2，提供l伏的轉(zhuǎn)折電壓到N3的并聯(lián)輸出(e)。N33子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)3,加法放大器輸出端通過(guò)電阻R3接入反相放大器(0P15)反相端輸入，反相放大器輸出端提供3伏的轉(zhuǎn)折電壓，通過(guò)電阻Re送入反相放大器(0P16)的反相輸入端，反相放大器輸出端分為二個(gè)支路;一支路經(jīng)過(guò)電壓-電流電阻R2，通過(guò)開(kāi)關(guān)K3，接入N3的并聯(lián)輸出端(e)，二支路經(jīng)過(guò)可調(diào)電阻R4cc，通過(guò)開(kāi)關(guān)K4，接入N3的并聯(lián)輸出端(e)。N35子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)5，加法放大器輸出端通過(guò)電阻R5接入反相放大器(0P17)反相端輸入，反相放大器輸出端提供5伏的轉(zhuǎn)折電壓，分為二個(gè)支路；一支路經(jīng)過(guò)電壓-電流電阻R6通過(guò)開(kāi)關(guān)K5，接入并聯(lián)輸出端(e)，二支路經(jīng)過(guò)R6cc可調(diào)電阻，通過(guò)開(kāi)關(guān)K6接入并聯(lián)輸出端(e)。N37子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)7，加法放大器輸出端通過(guò)電阻R7接入反相放大器(0P18)反相端輸入，反相放大器輸出端提供7伏的轉(zhuǎn)折電壓，通過(guò)電阻Re送入反相放大器(0P19)的反相輸入端，反相放大器輸出端分為二個(gè)支路；一支路經(jīng)過(guò)電壓-電流電阻R8，通過(guò)開(kāi)關(guān)K3，接入N3的并聯(lián)輸出端(e)，二支路經(jīng)過(guò)可調(diào)電阻R8cc，通過(guò)開(kāi)關(guān)K4，接入N3的并聯(lián)輸出端(e)。N39子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)9，加法放大器輸出端通過(guò)電阻R9接入反相放大器(0P20)反相端輸入端，反相放大器輸出端提供9伏的轉(zhuǎn)折電壓，分為二個(gè)支路；一支路經(jīng)過(guò)電壓-電流電阻R10通過(guò)開(kāi)關(guān)K9，接入并聯(lián)輸出端(e)，二支路經(jīng)過(guò)R10cc可調(diào)電阻，通過(guò)開(kāi)關(guān)K10接入并聯(lián)輸出端(e)。N311子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)11，加法放大器輸出端通過(guò)電阻Rll接入反相放大器(0P21)反相輸入端，反相放大器輸出端提供ll伏的轉(zhuǎn)折電壓，通過(guò)電阻Re送入反相放大器(0P22)的反相輸入端，反相放大器輸出端分為二個(gè)支路；一支路經(jīng)過(guò)電壓-電流電阻R12，通過(guò)開(kāi)關(guān)Kll,接入N3的并聯(lián)輸出端(e)，二支路經(jīng)過(guò)可調(diào)電阻R12cc，通過(guò)開(kāi)關(guān)K12，接入N3的并聯(lián)輸出端(e)。N313子電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)13，加法放大器輸出端通過(guò)電阻R13接入反相放大器(0P23)反相端輸入端，反相放大器輸出端提供13伏的轉(zhuǎn)折電壓，經(jīng)過(guò)可調(diào)電阻R13cc，接入開(kāi)關(guān)K13，并聯(lián)輸出(e)。在分段函數(shù)序列發(fā)生器的偶數(shù)子電路中增加一個(gè)反向器。在分段函數(shù)序列發(fā)生器中各子電路輸出端分別連接有一系列開(kāi)關(guān)K3-K13，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的切換，分段函數(shù)序列發(fā)生器輸出相應(yīng)伏值的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓，控制該混沌電路輸出相應(yīng)數(shù)量的環(huán)繞線(xiàn)巻波。增加(減少)子電路個(gè)數(shù)可增加(減少)混沌電路產(chǎn)生環(huán)繞線(xiàn)巻波的數(shù)量。相位控制器N4由反相放大器(0P24、0P25)和聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)K1，K2構(gòu)成，0P24的輸出端連接0P25的反向輸入端，0P25的輸出端連接有聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)K1，K2。相位控制器中反相放大器(0P24)輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)Kl接入四階自治電路Nl中V3支路輸入端中電阻R33的一端，R33的另一端接入加法放大器0P7反相輸入端。相位控制器中反相放大器(0P25)輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)K1接入四階自治電路N1中VI、V2、V4支路輸入端中電阻R13、R23、R43的一端，電阻的另一端分別接入加法放大器0P1、0P4、OP10反相輸入端。分段函數(shù)序列發(fā)生器通過(guò)一系列開(kāi)關(guān)K3-K13連接相位控制器中反相放大器0P24的反相輸入端。通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)的切換，相位控制器的輸出控制該混沌電路產(chǎn)生奇數(shù)或偶數(shù)環(huán)繞線(xiàn)巻波數(shù)。在分段函數(shù)序列發(fā)生器的最后一個(gè)子電路接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，限制含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列發(fā)生器兩端的電壓值和分段函數(shù)序列斜率的作用，從而調(diào)節(jié)環(huán)繞線(xiàn)巻波的大小。以下具體描述所構(gòu)建的工作狀態(tài)方程、轉(zhuǎn)折點(diǎn)方程。根據(jù)工作狀態(tài)方程和轉(zhuǎn)折點(diǎn)方程，計(jì)算分段函數(shù)序列發(fā)生器中各子電路中元件的參數(shù)取值。通過(guò)相應(yīng)開(kāi)關(guān)的聯(lián)動(dòng)切換和電路中元器件參數(shù)的選擇以產(chǎn)生不同數(shù)量的環(huán)繞線(xiàn)巻波。(1)用/G^)含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列構(gòu)造四維多渦巻混沌系統(tǒng)的狀態(tài)方程可表示為血/dr=-0.04;c++2/(少，力辦/dr=-2x+0.1+0.16/Cv,z)cfe/dr=-0.16z—w_0.16/O;，z)rfiWdr=z—0.16w+/(_y，z)式中/(乂z)為含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下式所示:/O,z)=10.5附(/)(|y+z-W)I隱Iy+z+I)產(chǎn)生n(n為偶數(shù))個(gè)渦巻的參數(shù)的取值為附=[-2,2,-2,2,...，-a]，x=[l,3,5,.."2w—1];產(chǎn)生n(n為奇數(shù))個(gè)渦巻的參數(shù)的取值為m=[2，-2，2，-2,...，-cc]，x=[l，3,5,...，2w—l];為了使產(chǎn)生的渦巻大小，形狀一致。應(yīng)使每個(gè)平衡點(diǎn)出現(xiàn)的概率相等，根據(jù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)cc取0.5左右時(shí)，滿(mǎn)足要求。其中，m取奇數(shù)為產(chǎn)生混沌吸引子的鍵帶，取偶數(shù)為產(chǎn)生混沌吸引子的環(huán)繞線(xiàn)巻波。cc分別代表限制分段函數(shù)序列發(fā)生器N3中各子電路兩端的電壓值。(2)根據(jù)電路理論(以七個(gè)環(huán)繞線(xiàn)巻波為例)，可以列出四階自治電路的狀態(tài)方程為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>根據(jù)上述狀態(tài)方程建立四階自治電路。(3)電路元件參數(shù)值的確定建立分段函數(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)方程，根據(jù)以下方程，確定分段函數(shù)序列發(fā)生器中各子電路產(chǎn)生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓值。假如產(chǎn)生轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓為l，3，5，7，9，11，13(單位伏)，所構(gòu)建的方程為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>系數(shù)歸一化方程:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>在分段函數(shù)序列發(fā)生器中，根據(jù)各轉(zhuǎn)折點(diǎn)需提供的電壓值，如確定了電阻R、&的阻值，則可根據(jù)上述方程計(jì)算其余電阻值。電路中i=200kQ，&=lkQ可以算得其余各電阻阻值為i,14.81dl;i2=13.5kQ;J3=44.4kQ;i4=4.5kQ;i5=74.07kQ;i6=2.7kQ;i7=103.7kQ;i^-1.92kQ;=133.33kQ;i10=1.5kQ;7u-153.84kQ;in=1.3kQ;i13=181.818kQ。(4)電路元件和電源電壓的選擇電路中所有的有源器件為運(yùn)算放大器，可選擇電源電壓為±￡=±15￥，運(yùn)算放大器的輸出飽和電壓值為^=±13.5V，所有電阻均采用精密可調(diào)電阻或精密可調(diào)電位器。(5)電路中產(chǎn)生各種環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌信號(hào)的參數(shù)值選擇根據(jù)工作狀態(tài)方程計(jì)算相關(guān)參數(shù)值，并確定一系列開(kāi)關(guān)的位置，以確定產(chǎn)生環(huán)繞線(xiàn)巻波的數(shù)目。表1,2為確定電路中各個(gè)電阻的大小，可調(diào)電阻的范圍，開(kāi)關(guān)《(/=1,2...，13)的切換狀態(tài)，可使電路產(chǎn)生2環(huán)繞線(xiàn)巻波，3環(huán)繞線(xiàn)巻波，4環(huán)繞線(xiàn)巻波，5環(huán)繞線(xiàn)巻波，6環(huán)繞線(xiàn)巻波，7環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌信號(hào)。表1電阻取值<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)切換對(duì)應(yīng)狀態(tài)控制產(chǎn)生繞線(xiàn)巻波的數(shù)量<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>以七個(gè)子電路為七個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列發(fā)生器，產(chǎn)生6種多環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子為例，電路中各開(kāi)關(guān)切換位置和參數(shù)選擇如下。(一)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，(K2)接到位置(2)，開(kāi)關(guān)(K3)閉合；開(kāi)關(guān)(K4)，(K5)，(K6),(K7)，(K8)，(K9)，(K10)，(Kll)，(K12)，(K13)斷開(kāi)。L200kQ，i,-14細(xì)，i2=13.5kQ，J3=44.4kQ，調(diào)節(jié)J^范圍在(20kQ1.2MQ)，電路產(chǎn)生2環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子。(二)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，(K2)接到位置(1),開(kāi)關(guān)(K4),(K5)閉合；開(kāi)關(guān)(K3)，(K6)位置(1)，開(kāi)關(guān)(K4)，(K5)閉合;開(kāi)關(guān)(K3)，(K6)，(K7),(K8)，(K9)，(K10)，(Kll)，(K12)，(K13)斷開(kāi)。i=200kQ，i,=14.8kQ，i2=13.5kQ，/3=44.4kQ，i4=4.5kQ，/5=74.07kQ，調(diào)節(jié)7^.的范圍在(30kQ~10MQ)時(shí)，電路產(chǎn)生3環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子。(三)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，(K2)接到位置(2)，開(kāi)關(guān)(K4)，(K6)，(K7)閉合;開(kāi)關(guān)(K3)，(K5)，(K8)，(K9)，(K10)，(K11)，(K12)，(K13)斷開(kāi)。i=200Kl，&=，i2=，&=44.4A:Q，及4=4.5A:Q，i5=74.07K2，i6=，J7=103.7W，調(diào)節(jié)l的范圍在(50mlMQ)，電路產(chǎn)生4環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子。(四)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，(K2)接到位置(1)，開(kāi)關(guān)(K4)，(K6)，(K8)，(K9)閉合；開(kāi)關(guān)(K3)，(K5)，K(7)，K(IO),(Kll)，(K12)，(K13)斷開(kāi)。i=200m，=14.固，及2=，&=44.額，及4=4.5A:Q,&=74.07K2，i6=2.7H^，i7=103.7A;Q，i8=1.92/bQ，=133.33fcQ，調(diào)節(jié)的范圍在(90~950H1)，電路產(chǎn)生5環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子。(五)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，(K2)接到位置(2)，開(kāi)關(guān)(K4)，卿，(K8)，(K10)，(Kll)閉合；開(kāi)關(guān)(K3)，(K5)，(K7)，(K9)，(K12)，(K13)斷開(kāi)。i=200/rQ，&=14.8/tQ，及2=13.5fcQ，/3=，/4=4.5ifcQ，i5=74.07，i6=，i7=97.9A:Q，is=1.92A:Q，&=，^。=1.5^:0，=153.84AQ，調(diào)節(jié)i,^的范圍在(390m10MQ)，電路產(chǎn)生6環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子。(六)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，(K2)接到位置a)，開(kāi)關(guān)(K4)，(K6)，(K8)，(K10)，(K12),(K13)閉合;五組開(kāi)關(guān)(K3)，(K5)，(K7)，卿，(K12)斷開(kāi)。i^200&Q，i,=14.憩，i2=,i3=44.衡，i4=4.5A;Q，/5=74.07K1，i6=2,7JtQ，i7=103.7A:Q，i8=1.92A:Q，J^133息Q，i'。-1.5A:Q，《,=153.8湘，i12=HQ，713=181.818A:Q，調(diào)節(jié)713re的范圍在(~3MQ)，電路產(chǎn)生7環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子。電路產(chǎn)生2、3、4、5、6、7個(gè)環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在V2，V3平面上電路仿真圖形分別為圖2、圖4、圖6、圖8、圖10、圖12、圖14。上述N3的七個(gè)子電路對(duì)應(yīng)七個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列發(fā)生器，產(chǎn)生混沌吸引子的個(gè)數(shù)多達(dá)七個(gè)；即在N3中構(gòu)造(M-2，3,4…)個(gè)絕對(duì)值函數(shù)產(chǎn)生器，就可以產(chǎn)生多繞線(xiàn)巻波混沌吸引子的數(shù)量為(M=2,3,4...)個(gè)。圖3、圖5、圖7、圖9、圖ll、圖13分別為2、3、4、5、6、7個(gè)環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在少-z相平面上計(jì)算機(jī)模擬圖形，圖2、圖4、圖6、圖8、圖10、圖12、圖14分別為2、3、4、5、6、7個(gè)環(huán)繞線(xiàn)巻波混沌吸引子在V2，V3相平面上電路仿真圖形。相對(duì)應(yīng)環(huán)繞線(xiàn)巻波計(jì)算機(jī)模擬圖形與電路仿真圖形，兩者圖形一致，說(shuō)明由本發(fā)明電路產(chǎn)生的環(huán)繞線(xiàn)巻波滿(mǎn)足要求。權(quán)利要求1、一種產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)卷波的混沌電路，該混沌電路包括四階自治電路、加法放大器、轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器和相位控制器，其特征在于相位控制器的輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)連接四階自治電路的輸入端，四階自治電路的輸出端連接加法放大器輸入端；加法放大器輸出端連接轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器輸入端；轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器輸出端連接相位控制器輸入端，轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器提供各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)折控制信號(hào)，控制混沌電路產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)卷波的數(shù)量，相位控制器輸出信號(hào)控制混沌電路產(chǎn)生奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)數(shù)的線(xiàn)卷波。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌電路，其特征在于，用含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列構(gòu)造四維多渦巻混沌系統(tǒng)的狀態(tài)方程，根據(jù)狀態(tài)方程設(shè)計(jì)四階自治電路，四階自治電路由加法器、積分器、反相放大器分別級(jí)聯(lián)構(gòu)成。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌電路，其特征在于，轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器由多個(gè)子電路并聯(lián)構(gòu)成，在其偶數(shù)子電路中增加接入一個(gè)反向器，子電路的個(gè)數(shù)決定產(chǎn)生線(xiàn)巻波的數(shù)量，各子電路的輸出提供轉(zhuǎn)折點(diǎn)電壓，各子電路的輸出端通過(guò)一系列開(kāi)關(guān)接入相位控制器的輸入端。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混沌電路，其特征在于，相位控制器中反相放大器1(0P24)的反相輸入端作為相位控制器的輸入端，反相放大器1的輸出端連接反相放大器2(0P25)的反相輸入端，反相放大器l和反相放大器2的輸出端均連接聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)(Kl、K2)。5、根據(jù)權(quán)利要求1-4其中之一所述的混沌電路，其特征在于，在分段函數(shù)序列發(fā)生器各子電路的輸出端接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，調(diào)節(jié)線(xiàn)巻波的大小。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的混沌電路，其特征在于，相位控制器中的反相放大器1輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)接入四階自治電路中V3支路輸入端，反相放大器2輸出端通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)接入四階自治電路中VI、V2、V4支路輸入端。7、一種產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)巻波的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，用含有多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)序列構(gòu)造四維多渦巻混沌系統(tǒng)的狀態(tài)方程,根據(jù)狀態(tài)方程設(shè)計(jì)四階自治電路；四階自治電路產(chǎn)生振蕩信號(hào)；轉(zhuǎn)折點(diǎn)分段函數(shù)序列發(fā)生器提供轉(zhuǎn)折點(diǎn)的轉(zhuǎn)折控制信號(hào)，轉(zhuǎn)折控制信號(hào)控制產(chǎn)生環(huán)繞線(xiàn)巻波的數(shù)量；相位控制器控制產(chǎn)生奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)數(shù)的環(huán)繞線(xiàn)巻波;在分段函數(shù)序列發(fā)生器每個(gè)子電路中接入一個(gè)滑動(dòng)變阻器，以控制產(chǎn)生渦巻的大小。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，根據(jù)分段函數(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)方程確定分段函數(shù)序列發(fā)生器中各參數(shù)的取值范圍，以確定轉(zhuǎn)折控制信號(hào)的電壓值。全文摘要本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)一種產(chǎn)生多環(huán)繞線(xiàn)卷波的混沌電路及實(shí)現(xiàn)方法，涉及一種保密通信中的混沌電路。該混沌電路由四階自治電路N1、加法放大器N2、分段函數(shù)序列發(fā)生器N3和反相放大器N4四部分構(gòu)成。分段函數(shù)序列發(fā)生器構(gòu)造轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分段函數(shù)，創(chuàng)建子電路，控制混沌電路在V2，V3方向產(chǎn)生環(huán)繞線(xiàn)卷波的數(shù)量；通過(guò)調(diào)節(jié)分段函數(shù)序列發(fā)生器的R_ncc值，從而調(diào)節(jié)渦卷的大小。本發(fā)明電路設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)生混沌信號(hào)電路靈活，可提供隨意數(shù)量的連續(xù)環(huán)繞線(xiàn)卷波的混沌信號(hào)電路，通過(guò)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)切換可控制環(huán)繞線(xiàn)卷波產(chǎn)生的數(shù)量，分別產(chǎn)生二環(huán)繞線(xiàn)卷波、三環(huán)繞線(xiàn)卷波等，并且性能好，可廣泛用于保密通信中。文檔編號(hào)H04L9/00GK101183929SQ20071009316公開(kāi)日2008年5月21日申請(qǐng)日期2007年12月18日優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日發(fā)明者代祥光,李華青,羅小華申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)