[發明專利]一種簇發振蕩的三階自治混沌電路

在審

• 申請號: 201811098444.8
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN110932840A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 楊艷;姚肖勇;任康成;武洲
• 申請（專利權）人: 常州星宇車燈股份有限公司
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 常瑩瑩

本發明公開一種簇發振蕩的三階自治混沌電路，涉及混沌信號生成技術領域。它包括電感L、第一電容C1、第二電容C2、由第一電阻R1、第二電阻R2、電阻R和運算放大器U組成的負電阻?R以及由第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4組成的二極管橋，本發明電路拓撲簡單，僅是將有源RC并聯網絡與無源LC并聯網絡通過二極管橋耦合實現，兩個并聯網絡存在時域上不同頻率的快慢振蕩行為，由此產生混沌簇發振蕩的同時輸出兩路不同頻率尺度的混沌信號，本發明結構簡單易物理實現，作為獨立的混沌信號源模塊使用。

技術領域

本發明涉及混沌信號生成技術領域，尤其是一種簇發振蕩的三階自治混沌電路。

背景技術

簇發振蕩是一種特殊的振蕩行為，多見于具有不同時間尺度或空間尺度的耦合系統。由于系統運行過程中，各狀態變量的變化速率存在不同的尺度，當這種尺度達到一定量級后，可產生簇發行為。較早地，諾貝爾獎獲得者Hodgkin和Huxley在分析具有快慢量尺度神經元電活動時，建立了著名的Hodgkin-Huxley神經元模型(H-H模型)，模擬了神經元的簇發放電行為。此后，對具有不同尺度的耦合系統的研究引起了更多的關注。

近年來，由于對信息安全需求日益增大，保密通信得到了越來越多的重視。混沌信號由于具有極好的類隨機性，科學家們已嘗試使用混沌信號進行偽隨機碼的生成。在電子電路中，各種串聯或并聯的網絡極易產生振蕩。其中，在振蕩網絡中引入周期激勵并調節電路參數使各狀態變量產生具有不同頻率尺度的快慢振蕩，可產生簇發振蕩行為，但這需要額外的激勵源。而自治混沌電路是一種不需外界激勵源就可以持續輸出信號的一類非線性電子電路，且利用簡單的分立元件即可搭建。這使其可作為獨立模塊進行連續的混沌信號輸出，具有極好的便利性和可移植性。此外，對于可產生簇發振蕩的混沌電路，其不同的狀態變量可同時產生具有不同頻率尺度的連續信號，即可進一步生成多路具有不同頻率尺度的偽隨機碼。這豐富了輸出信號的動力學行為，且更大程度上提高了單個混沌信號源的使用效率，可進一步促進基于混沌信號的工程應用的發展。

發明內容

為實現單個混沌信號源的多路差異性信號輸出，降低電路設計的復雜度，本發明提供一種簇發振蕩的三階自治混沌電路，該電路可產生具有不同頻率尺度的連續混沌信號，更大程度上提高了單個混沌信號源的使用效率。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種簇發振蕩的三階自治混沌電路，它包括電感L、第一電容C1、第二電容C2、由第一電阻R1、第二電阻R2、電阻R和運算放大器U組成的負電阻-R以及由第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4組成的二極管橋，由負電阻-R以及第二電容C2組成的有源RC并聯網絡與由電感L以及第一電容C1組成的無源LC并聯網絡通過二極管橋耦合實現，產生混沌簇發振蕩的同時輸出兩路不同頻率尺度的混沌信號。

進一步地，第一電阻R1的一端接運算放大器U的同相輸入端，第一電阻R1的另一端接運算放大器U的輸出端，第二電阻R2的一端接運算放大器U的反相輸入端，第二電阻R2的另一端接運算放大器U的輸出端，電阻R的一端接運算放大器U的反相輸入端，電阻R的另一端接地；第二電容C2的正極接運算放大器U的同相輸入端，第二電容C2的負極接地；第一二極管D1的陰極接第二二極管D2的陽極，第二二極管D2的陰極接第三二極管D3的陰極，第三二極管D3的陽極接第四二極管D4的陰極，第四二極管D4的陽極接第一二極管D1的陽極，第一二極管D1的陰極接第二電容C2的正極，第三二極管D3的陽極接地；電感L的一端與第一電容C1的正極相連，電感L的另一端與第一電容C1的負極相連，第一電容C1的正極與第二二極管D2的陰極相連，第一電容C1的負極與第四二極管D4的陽極相連。

進一步地，第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4的型號均為1N4148。

有益效果：