[發(fā)明專(zhuān)利]一種五階Jerk電路及其擴(kuò)展而成的多階Jerk電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410639780.4
• 申請(qǐng)日: 2014-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104301093B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常蓬彬;徐保慶;張曉飛;王惠麗;杜娟;李文星;劉冀釗;馬洪軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)河南省電力公司三門(mén)峽供電公司;甘肅璐騰電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L9/00
• 分類(lèi)號(hào): H04L9/00
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心62100
• 代理人: 馬英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非線(xiàn)性電路，具體涉及一種五階Jerk電路及其擴(kuò)展而成的多階Jerk電路。

背景技術(shù)

目前的大部分混沌電路的混沌現(xiàn)象只存在于一個(gè)很窄的范圍內(nèi)，而且因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的電子元件一般都有誤差，因此，這些電路的非線(xiàn)性特性不容易被標(biāo)準(zhǔn)的電子元件實(shí)現(xiàn)。

Jerk電路是混沌電路的一個(gè)重要組成部分， 2011年4月發(fā)表于《CIRCUITS AND SYSTEMS》雜志、數(shù)字編號(hào)為Digital Object Identifier 10.1109/TCSII.2011.2124490的文獻(xiàn)《A New Chaotic Jerk Circuit》，披露了一種新型的三階混沌電路，該混沌電路由四個(gè)運(yùn)算放大器、六個(gè)電阻、三個(gè)電容和一個(gè)二極管組成。該混沌電路的方程為：

相較于以往混沌電路，該電路的混沌現(xiàn)象可存在于很寬的范圍內(nèi)，這個(gè)特點(diǎn)使得該電路比較容易實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際中，電阻使用普通的誤差為10%的0.25w金屬膜電阻，電容使用普通的誤差為10%的獨(dú)石電容，二極管使用普通發(fā)光二極管，運(yùn)算放大器選用通用TL084運(yùn)算放大器即可實(shí)現(xiàn)；但該電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還不夠復(fù)雜，在混沌保密通信應(yīng)用領(lǐng)域，由于其密鑰空間小，序列的復(fù)雜程度不高，導(dǎo)致系統(tǒng)密碼系統(tǒng)安全性不高，這是該電路的不足。

發(fā)明專(zhuān)利號(hào)為CN201310489425.9，名稱(chēng)為《一種可產(chǎn)生雙渦卷混沌吸引子的Jerk電路》的發(fā)明專(zhuān)利，在上述電路基礎(chǔ)上增加了一個(gè)二極管，做了改動(dòng)，使得該方程動(dòng)力學(xué)行為更加復(fù)雜，保密性能提高。但是，該系統(tǒng)只有三路輸出信號(hào)，這種低維的混沌電路混沌動(dòng)力學(xué)行為還不夠復(fù)雜，保密性能還不夠高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種帶有五個(gè)狀態(tài)變量的新型五階Jerk電路及擴(kuò)展而成多階Jerk電路。

為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種五階Jerk電路，包括三階混沌電路，該三階混沌電路由運(yùn)算放大器U1、U2、U3、U4，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、電容C1、C2、C3和二極管LED1、LED2組成；所述三階混沌電路中連接兩個(gè)Jerk結(jié)形成五階Jerk電路。

所述兩個(gè)Jerk結(jié)各包括放大器U5、U6，各有第一電阻R8、R11，第二電阻R9、R12，第三電阻R6、R10及電容C4、C5；所述運(yùn)算放大器U3的輸出端通過(guò)第三電阻R6連接運(yùn)算放大器U5的反相輸入端；該運(yùn)算放大器U5同相輸入端接地，反相輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容C4和第一電阻R8，運(yùn)算放大器U5輸出端還通過(guò)第二電阻R9連接運(yùn)算放大器U1反相輸入端并通過(guò)第三電阻R10連接運(yùn)算放大器U6的反相輸入端；該運(yùn)算放大器U6的同相輸入端接地，反向輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容C5和第一電阻R11，運(yùn)算放大器U6輸出端還通過(guò)第二電阻R12連接運(yùn)算放大器U1的反相輸入端。

所述電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及R12的阻值為固定值；所述電容C1、C2、C3、C4及C5的電容值為固定值。且當(dāng)電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R10的阻值均取值為10KΩ；電阻R7的阻值取值為5KΩ；電阻R9的阻值取值為70.4KΩ；電阻R11的阻值取值為30KΩ；電阻R12的阻值取值為11.4KΩ；電容C1、C2、C3及C4的電容值取值為0.01uF時(shí)，該電路的方程為：

。

一種五階Jerk電路擴(kuò)展而成的N階Jerk電路， Jerk結(jié)包括運(yùn)算放大器、第一、第二、第三電阻及電容；該Jerk結(jié)中的運(yùn)算放大器的同相輸入端接地，其反相輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容和第一電阻，該運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)第二電阻連接三階混沌電路中的運(yùn)算放大器U1的反相輸入端，且該Jerk結(jié)中的運(yùn)算放大器的反相輸入端通過(guò)第三電阻和上一結(jié)Jerk的輸出端連接；各Jerk結(jié)依次連接，形成N階Jerk電路。

所述第一、第二、第三電阻及電容均為固定值； 該固定值由具體電路實(shí)驗(yàn)確定；該電路方程為：

其中：a₁~a_n-3、b₁~b_n-3、c₁~c_n-3為待定系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定。