本發(fā)明屬于非線性電路與系統(tǒng),常稱混沌電路,具體涉及一種二維四渦卷混沌電路。
背景技術(shù):
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1963年洛倫茲(e.n.lorenz)首次提出混沌系統(tǒng),1983年蔡少棠發(fā)明蔡氏電路(chua'scircuit),1992年oppenheim、kocarev提出混沌遮掩保密通信,以致混沌電路成為社會(huì)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
經(jīng)典的混沌系統(tǒng),例如:lorenz混沌系統(tǒng)、蔡氏電路和chen氏混沌系統(tǒng)等混沌系統(tǒng),多為三維二渦卷,對(duì)經(jīng)典的三維二渦卷混沌系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),可以產(chǎn)生多渦卷混沌系統(tǒng),目前對(duì)于二維混沌系統(tǒng),報(bào)道的有二維二渦卷系統(tǒng),還沒(méi)有二維四渦卷的混沌電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于克服上述中混沌電路存在的問(wèn)題,設(shè)計(jì)一種新的混沌電路,可以產(chǎn)生二維四渦卷的混沌電路。本發(fā)明適用于大學(xué)混沌科學(xué)教育、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與演示、科學(xué)普及實(shí)驗(yàn)演示等,可以廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音模擬信號(hào)保密通信系統(tǒng)中。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的,采用的技術(shù)方案是:
一種二維四渦卷混沌電路,其特征是:由5個(gè)運(yùn)算放大器、以及11個(gè)電阻和2個(gè)電容構(gòu)成,其中:運(yùn)算放大器a1的反相輸入端與電阻r1連接,運(yùn)算放大器a1的同相輸入端接地,運(yùn)算放大器a1的反相輸入端與輸出端之間連接電容c1,運(yùn)算放大器a1的輸出端與電阻r2、r7以及運(yùn)算放大器a4的反相輸入端連接,運(yùn)算放大器a1的輸出端即為x輸出端;運(yùn)算放大器a2的反相輸入端與電阻r2、r3連接,運(yùn)算放大器a2的同相輸入端接地,運(yùn)算放大器a2的反相輸入端與輸出端之間連接電容c2,運(yùn)算放大器a2的輸出端與電阻r8以及運(yùn)算放大器a5的反相輸入端連接,運(yùn)算放大器a2的輸出端即為y輸出端;運(yùn)算放大器a3的反相輸入端與電阻r7、r8、r9連接,運(yùn)算放大器a3的同相輸入端接地,運(yùn)算放大器a3的反相輸入端與輸出端之間連接電阻r6,運(yùn)算放大器a3的輸出端與電阻r1連接;運(yùn)算放大器a4的反相輸入端與電阻r2以及運(yùn)算放大器a1輸出端連接,運(yùn)算放大器a4的同相輸入端與輸出端之間連接電阻r5,運(yùn)算放大器a4的同相輸入端連接電阻r4,電阻r4的另一端接地,運(yùn)算放大器a4的輸出端與電阻r3連接;運(yùn)算放大器a5的反相輸入端與電阻r8以及運(yùn)算放大器a2的輸出端連接,運(yùn)算放大器a5的同相輸入端與輸出端之間連接電阻r11,運(yùn)算放大器a5的同相輸入端連接電阻r10,電阻r10的另一端接地,運(yùn)算放大器a5的輸出端與電阻r9連接。
所述電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8、電阻r9、電阻r10和電阻r11用電位器代替,改變電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8、電阻r9、電阻r10和電阻r11的阻值可以觀察混沌電路演變的各種曲線。
本發(fā)明的有益效果是:在該混沌電路中,可以輸出二維四渦卷混沌電路的波形、相圖與混沌演變曲線,在普通示波器上即可觀察x、y各輸出端的波形圖,也可觀察x-y相圖,本發(fā)明適用于大學(xué)混沌科學(xué)教育、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與演示、科學(xué)普及實(shí)驗(yàn)演示等,本發(fā)明可廣泛用于語(yǔ)音模擬信號(hào)保密通信系統(tǒng)中。
附圖說(shuō)明:
圖1是本發(fā)明一種二維四渦卷混沌電路的原理圖;
圖2是本發(fā)明一種二維四渦卷混沌電路的x輸出端波形圖;
圖3是本發(fā)明一種二維四渦卷混沌電路的y輸出端波形圖;
圖4是本發(fā)明一種二維四渦卷混沌電路的x-y輸出端相圖;
具體實(shí)施方式:
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1:
參照?qǐng)D1,由5個(gè)運(yùn)算放大器、以及11個(gè)電阻和2個(gè)電容構(gòu)成,其中:運(yùn)算放大器a1的反相輸入端與電阻r1連接,運(yùn)算放大器a1的同相輸入端接地,運(yùn)算放大器a1的反相輸入端與輸出端之間連接電容c1,運(yùn)算放大器a1的輸出端與電阻r2、r7以及運(yùn)算放大器a4的反相輸入端連接,運(yùn)算放大器a1的輸出端即為x輸出端;運(yùn)算放大器a2的反相輸入端與電阻r2、r3連接,運(yùn)算放大器a2的同相輸入端接地,運(yùn)算放大器a2的反相輸入端與輸出端之間連接電容c2,運(yùn)算放大器a2的輸出端與電阻r8以及運(yùn)算放大器a5的反相輸入端連接,運(yùn)算放大器a2的輸出端即為y輸出端;運(yùn)算放大器a3的反相輸入端與電阻r7、r8、r9連接,運(yùn)算放大器a3的同相輸入端接地,運(yùn)算放大器a3的反相輸入端與輸出端之間連接電阻r6,運(yùn)算放大器a3的輸出端與電阻r1連接;運(yùn)算放大器a4的反相輸入端與電阻r2以及運(yùn)算放大器a1輸出端連接,運(yùn)算放大器a4的同相輸入端與輸出端之間連接電阻r5,運(yùn)算放大器a4的同相輸入端連接電阻r4,電阻r4的另一端接地,運(yùn)算放大器a4的輸出端與電阻r3連接;運(yùn)算放大器a5的反相輸入端與電阻r8以及運(yùn)算放大器a2的輸出端連接,運(yùn)算放大器a5的同相輸入端與輸出端之間連接電阻r11,運(yùn)算放大器a5的同相輸入端連接電阻r10,電阻r10的另一端接地,運(yùn)算放大器a5的輸出端與電阻r9連接。
當(dāng)電容c1=c2=100nf,電阻r1=r2=r4=r6=r8=r10=3kω,r3=r9=25kω,r5=r11=12.5kω,r7=30kω,運(yùn)算放大器使用μa741,將附圖1中x輸出端、y輸出端連接到示波器信號(hào)輸入端,可以顯示x、y輸出端的波形圖,如附圖2、附圖3所示,使用示波器的相圖方式,觀測(cè)x-y輸出端相圖,如附圖4所示,證明了本發(fā)明的有效性。
實(shí)施例2:
所述電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、電阻r5、電阻r6、電阻r7、電阻r8、電阻r9、電阻r10和電阻r11用電位器代替,改變其阻值可以觀察該混沌電路演變的各種曲線。