[發(fā)明專利]一種基于電流模式狀態(tài)控制細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610220328.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN105681022B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志軍;王雅麗;曾以成;馬銘磷;王夢(mèng)蛟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/00
• 分類號(hào): H04L9/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

本發(fā)明公開了一種基于電流模式狀態(tài)控制細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌電路，包括第一細(xì)胞神經(jīng)單元、第二細(xì)胞神經(jīng)單元和第三細(xì)胞神經(jīng)單元，第一細(xì)胞神經(jīng)單元的第一電流輸入端、第二電流輸入端分別與其自身的非線性電流輸出端、反相電流輸出端相連，第一細(xì)胞神經(jīng)單元的第三電流輸入端、同相電流輸出端分別與第二細(xì)胞神經(jīng)單元的一個(gè)同相電流輸出端、第一電流輸入端相連，第二細(xì)胞神經(jīng)單元的第二電流輸入端、另一個(gè)同相電流輸出端分別與第三細(xì)胞神經(jīng)單元的一個(gè)同相電流輸出端、第一電流輸入端相連，第三細(xì)胞神經(jīng)單元的另一個(gè)同相電流輸出端與其本身的第二電流輸入端相連。本發(fā)明通過連接三個(gè)細(xì)胞神經(jīng)單元構(gòu)成了一種電流模式神經(jīng)元電路，能夠產(chǎn)生高頻率的混沌吸引子。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混沌電路，特別涉及一種基于電流模式狀態(tài)控制細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌電路。

背景技術(shù)

混沌作為非線性系統(tǒng)中存在的一種普遍現(xiàn)象，由于具有許多特殊的性質(zhì)(如確定性系統(tǒng)中的內(nèi)在隨機(jī)性、對(duì)初始條件的高度敏感性)，使其在保密通信、信息處理、圖像加密等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。狀態(tài)控制細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SC-CNN)作為一種非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，由于具有規(guī)整的結(jié)構(gòu)、簡單的連接關(guān)系和便于集成等特點(diǎn)，成為研究和實(shí)現(xiàn)混沌電路的一種有效手段。但現(xiàn)有神經(jīng)元電路都是以電壓信號(hào)為狀態(tài)變量，以電壓運(yùn)算放大器為有源器件，從而導(dǎo)致現(xiàn)有基于SC-CNN方案實(shí)現(xiàn)的混沌電路存在頻率低、帶寬窄、功耗高等缺點(diǎn)，很難應(yīng)用于工程實(shí)踐。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種以電流信號(hào)為狀態(tài)變量、頻率性能好、適用范圍廣的基于電流模式狀態(tài)控制細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌電路。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：一種基于電流模式狀態(tài)控制細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混沌電路，包括第一細(xì)胞神經(jīng)單元、第二細(xì)胞神經(jīng)單元和第三細(xì)胞神經(jīng)單元，所述第一細(xì)胞神經(jīng)單元包括三個(gè)電流輸入端、一個(gè)非線性電流輸出端、一個(gè)反相電流輸出端和一個(gè)同相電流輸出端，所述第二細(xì)胞神經(jīng)單元和第三細(xì)胞神經(jīng)單元均包括兩個(gè)電流輸入端和兩個(gè)同相電流輸出端，第一細(xì)胞神經(jīng)單元的第一電流輸入端與其自身的非線性電流輸出端相連，第一細(xì)胞神經(jīng)單元的第二電流輸入端與其自身的反相電流輸出端相連，第一細(xì)胞神經(jīng)單元的第三電流輸入端與第二細(xì)胞神經(jīng)單元的第一同相電流輸出端相連，第一細(xì)胞神經(jīng)單元的同相電流輸出端與第二細(xì)胞神經(jīng)單元的第一電流輸入端相連，第二細(xì)胞神經(jīng)單元的第二電流輸入端與第三細(xì)胞神經(jīng)單元的一個(gè)同相電流輸出端相連，第二細(xì)胞神經(jīng)單元的另一個(gè)同相電流輸出端與第三細(xì)胞神經(jīng)單元的第一電流輸入端相連，第三細(xì)胞神經(jīng)單元的的另一個(gè)同相電流輸出端與其本身的第二電流輸入端相連；

所述第一細(xì)胞神經(jīng)單元包括第一電流加權(quán)求和電路、第一電流有損積分器電路和第一電流型非線性函數(shù)電路，第一電流加權(quán)求和電路包括第一電流傳輸器、第二電流傳輸器、第三電流傳輸器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻，第一電流傳輸器、第二電流傳輸器和第三電流傳輸器均具有一個(gè)Y端、一個(gè)X端和一個(gè)Z端，第一電流傳輸器的Y端和X端分別經(jīng)第一電阻、第二電阻后接地，第二電流傳輸器的Y端和X端分別經(jīng)第三電阻、第四電阻后接地，第三電流傳輸器的Y端和X端分別經(jīng)第五電阻、第六電阻后接地，第一電流傳輸器、第二電流傳輸器和第三電流傳輸器的Z端連接在一起，第一電流有損積分器電路包括第一多端輸出電流傳輸器、第一接地電容和第一接地電阻，第一多端輸出電流傳輸器具有一個(gè)Y端、一個(gè)X端、兩個(gè)反相電流輸出端和三個(gè)同相電流輸出端，第一電流傳輸器的Z端與第一多端輸出電流傳輸器的Y端相連，第一多端輸出電流傳輸器的Y端經(jīng)第一接地電容后接地，第一多端輸出電流傳輸器的X端經(jīng)第一接地電阻后接地，第一多端輸出電流傳輸器的一個(gè)反相電流輸出端與其自身的Y端相連，第一多端輸出電流傳輸器的另一個(gè)反相電流輸出端與第二電流傳輸器的Y端相連，第一電流型非線性函數(shù)電路包括第四電流傳輸器、第七電阻和第八電阻，第四電流傳輸器具有一個(gè)Y端、一個(gè)X端和一個(gè)Z端，第一多端輸出電流傳輸器中有一個(gè)同相電流輸出端懸空，剩下的兩個(gè)同相電流輸出端中其中一個(gè)同相電流輸出端與第四電流傳輸器的Y端相連，第四電流傳輸器的Y端經(jīng)第七電阻后接地，第四電流傳輸器的X端經(jīng)第八電阻后接地，第四電流傳輸器的Z端與第一電流傳輸器的Y端相連；