[實用新型]一種寬帶混沌信號振蕩器

無效

• 申請號: 201020577840.1
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN201830201U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 包伯成;胡文;李春彪;羅印升
• 申請（專利權）人: 江蘇技術師范學院
• 主分類號: H03B5/36
• 分類號: H03B5/36
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 蔣全強

技術領域

本實用新型涉及混沌信號產生系統的技術領域，具體是一種寬帶混沌信號振蕩器。?

背景技術

混沌信號是由確定性動力系統產生的類似隨機噪聲的非周期信號。由于非常簡單的非線性動力系統就能產生復雜的動力學行為，并且可能通過對動力系統的改變得到符合特定應用需求的信號，因此將混沌系統應用于產生寬帶信號引起了眾多的注意。目前常見的混沌信號產生系統，按照實現系統的方式，可分為模擬系統和數字系統。?

模擬電路實現的混沌信號源的優勢在于可以由簡單的電路直接產生頻譜符合要求的信號，但是系統工作在高頻時，系統方程中的非線性函數項的特性往往很難精確的實現。模擬混沌系統實現方案眾多，但從在通訊和雷達中的具體應用來說，蔡氏電路，?RC電路和以Colpitts電路為基礎的一類電路受到廣泛的重視。?

下面介紹有代表性的基于Colpitts電路的混沌信號源實現方案。?

Colpitts電路是一種常用于產生正弦信號的振蕩器，在各種電子系統中得到廣泛的應用。基于Colpitts電路的混沌信號源，其由Colpitts電路和選頻網絡級聯組成，其輸出信號的頻譜形狀由選頻網絡決定。這個電路最大的優勢在于能通過改變選頻網絡控制輸出信號的頻譜形狀，同時又能保證整個電路的混沌特性。理論上我們能由這種電路獲得任意帶限頻譜形狀的混沌信號，上述結構的系統產生了900-1000?MHz的帶通混沌信號，可以作為寬帶混沌信號雷達的信號源。但是為了獲得較好的頻譜，選頻網絡需要較多的元件，這提高了整個電路的復雜度，使得電路不易于重復實現，其產生的信號也不易于再生，給雷達信號的后續處理帶來了一定的困難。?

理論上混沌映射可以由時鐘信號控制的模擬電路直接實現，但在精度和速度上都受到現有技術的限制。雖然數字系統的有限精度(字長效應)會影響信號的特性，但是實踐證明在一定的精度下，數字技術能近似地實現需要的離散混沌系統。數字方式產生的離散混沌信號具有周期性，但性能穩定，易于控制。離散混沌信號在應用中一般需要經過調制或通過濾波器來得到頻譜滿足需求的信號。數字技術能方便地近似實現混沌系統，產生的混沌序列也容易再生，但是由于現有數字技術的限制，所產生混沌信號的最高頻率受到了影響。?

如上所述，混沌信號源通常由模擬方式或數字方式實現，兩種實現方式各有其優缺點。直觀來看，模擬實現的混沌系統將具有極為簡單的電路結構，非常易于實現。但一般來說，混沌信號源的模擬實現面臨以下難題：?

1、高頻下非線性器件難以精確實現；

2、簡單RC混沌振蕩器難以產生高頻寬帶信號；

3、輸出信號性能一般對電路參數變化敏感；

4、混沌信號的概率密度函數和功率譜函數的形狀不易控制；

5、受混沌系統初值敏感性影響難以重構輸出信號。

數字實現方式能避免模擬實現方案的大部分問題，性能穩定易于控制，然而也有自身的缺陷。首先數字系統輸出的混沌信號最高頻率受系統鐘頻的限制。其次，數字實現的系統是對離散混沌系統的近似，由于有限字長效應輸出序列必然具有周期性。另外，數字實現的混沌源的輸出信號一般不能直接使用，而要經過某些調制后成為符合要求的信號。?

在寬帶通信和寬帶信號雷達應用中，一般要求發射信號是具有矩形帶通譜的高頻寬帶信號。對于需要進行延遲和相關等操作的通信和雷達系統，信號易于延遲或易于重構是一個重要的優勢。在電子對抗環境下，復雜形式的信號具有更多優勢。此外，系統輸出信號隨環境造成的參數變化的穩定性也是一個重要的指標。現有的單獨模擬實現混沌源方案和數字實現混沌源方案都難以完全滿足應用中的上述需求。?

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種在直接輸出滿足要求的寬帶混沌信號的同時，能兼顧信號的可再生性的寬帶混沌信號振蕩器。?

為解決上述技術問題，本實用新型提供的寬帶混沌信號振蕩器包括：模擬系統和用于產生混沌脈沖信號并驅動所述模擬系統的數字系統；所述模擬系統包括：多諧波振蕩器和用于控制多諧波振蕩器輸出的混沌信號的頻譜范圍的濾波網絡。?