[發(fā)明專(zhuān)利]一種Lorenz混沌信號(hào)發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210222553.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102752099A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱志良;張旭;呂廣義;于海;劉國(guó)奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L9/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L9/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專(zhuān)利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運(yùn)萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，具體涉及一種Lorenz混沌信號(hào)發(fā)生器。

背景技術(shù)

自從1963年Lorenz在數(shù)值實(shí)驗(yàn)中偶然的發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)混沌吸引子以來(lái)，Lorenz系統(tǒng)作為第一個(gè)混沌的物理和數(shù)學(xué)模型，吸引了諸多的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和各個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者們對(duì)混沌的研究。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們對(duì)混沌運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中的表現(xiàn)有了比以前更廣泛和更深刻的認(rèn)識(shí)，特別是如何應(yīng)用混沌理論的研究成果為人類(lèi)服務(wù)已經(jīng)成為非線(xiàn)性科學(xué)發(fā)展的新方向。

要實(shí)現(xiàn)Lorenz混沌系統(tǒng)，應(yīng)該將系統(tǒng)劃分成幾個(gè)模塊，每個(gè)模塊之間如何連接，如何控制變量使得變量不至于超出器件的耐受極限并且在示波器上很方便地觀(guān)測(cè)，如何使得各個(gè)方程表達(dá)式用硬件實(shí)現(xiàn)，以上都是亟需解決的問(wèn)題。

由于混沌系統(tǒng)對(duì)硬件條件的要求比較苛刻，對(duì)于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的混沌信號(hào)發(fā)生器來(lái)說(shuō)，各自有各自的方法，下面是其中的一種實(shí)現(xiàn)方法。

Lorenz混沌模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

dx/dt=σ(y-x)dy/dt=rx-y-xzdz/dt=xy-bz---(1)]]>

其中：x、y、z是三個(gè)變量；

σ、r、b是三個(gè)待定系數(shù)。

當(dāng)σ=10,r=28，b=8/3時(shí)系統(tǒng)達(dá)到混沌狀態(tài)；帶入數(shù)值后，Lorenz混沌模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

dx/dt=10(y-x)dy/dt=28x-y-xzdz/dt=xy-8/3z---(2)]]>

基于最經(jīng)典的Lorenz混沌方程，用輸出電壓U，W代替Lorenz混沌系統(tǒng)中的兩個(gè)變量x，z；利用單片機(jī)PIC16F877A軟件編程方法產(chǎn)生二路數(shù)字混沌信號(hào)，再經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換成模擬混沌信號(hào)、電壓放大從而得到混沌信號(hào)。圖1為經(jīng)典混沌信號(hào)產(chǎn)生電路框圖。