[發明專利]一種基于憶阻的四維超混沌電路

有效

• 申請號: 201910561036.X
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110430035B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 李清都;何永露;高惟鷹;陳彩紅;陶柯竹;馬歡
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;陳棟梁

本發明請求保護一種基于憶阻的四維超混沌電路，所述四維超混沌電路包括第一超混沌電路、第二超混沌電路及第三超混沌電路，由三個AD633JN乘法器，三個LF347N放大器，一個憶阻器，九個電阻，三個電容構成。所述憶阻器由一個LF353N放大器，兩個AD633JN放大器，三個電阻，一個電容構成。本實現電路簡單，便于集成，該電路實現了一個超混沌電路。通過調節憶阻的權重值，就能使該混沌電路產生具有不同奇怪吸引子的混沌信號或者周期信號，還能表現出豐富有趣的動力學特性，如超混沌、長周期1軌道、瞬態超混沌等，因此該電路在混沌信號的產生以及保密通信中都有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于電子電工領域，尤其涉及混沌技術領域。

背景技術

超混沌，由于1979年首次提出，其具有兩個正Lyapunov指數(LE)。與只有一個正LE的‘普通'混亂相比，超混沌可以表現出多方向擴展，從而導致其具有更復雜的動力學行為。因此，在許多工程中，超混沌通常被認為比常見的混沌更好。近幾十年來，人們已經付出了許多努力來研究超混沌的生成和其電路實現。由蔡少棠教授預測的憶阻器是除電阻器，電容器和電感器以外的第四種基本電子元件。在2008年，相繼報道了憶阻器的許多潛在的應用，如信息存儲，神經形態電路和保密通信。預計在不久的將來，憶阻器在電子產品中發揮重要作用。由于憶阻器通常是一個非線性元件，這往往導致其復雜的動力學行為，因此研究人員越來越多的開始研究基于憶阻的電路。

發明內容

本發明旨在解決以上現有技術的問題。提出了一種基于憶阻的四維超混沌電路。本發明的技術方案如下：

一種基于憶阻的四維超混沌電路，所述四維超混沌電路包括第一超混沌電路、第二超混沌電路及第三超混沌電路，第一超混沌電路的輸出為x；第二超混沌電路具有兩個輸出端，分別為第一輸出端y和第二輸出端-y，第二輸出端-y與憶阻器M1相連接，第三超混沌電路的輸出為z；

所述第一超混沌電路為：第一通道輸出x連接R1、第二通道輸出y連接R2、第二通道輸出y和第三輸出z連接到乘法器U3輸入端，U3輸出端連接R3，并把R1、R2、R3另一端連接在放大器U1C的反相輸入端，在放大器U1C的反相輸入端和輸出端連接電容C1；

所述第二超混沌電路為：第一通道輸出x連接R4、第二通道輸出-y連接憶阻器M1輸入端、第一通道輸出x和第三輸出z連接到乘法器U4輸入端，U4輸出端連接R5，并把R4、R5、憶阻器M1輸出端連接在放大器U1B的反相輸入端，在放大器U1B的反相輸入端和同相輸入端之間連接電容C2，放大器U1B的輸出端和放大器U1A的反向輸入端之間連接有電阻R11，在放大器U1A的反相輸入端和輸出端之間連接有電阻R12；

所述第三超混沌電路為：第三通道輸出z連接R7、第一通道輸出x和第二輸出y連接到乘法器U5輸入端，U5輸出端連接R8，并把R7、R8另一端連接在放大器U1D的反相輸入端，在放大器U1D的反相輸入端和同相輸入端之間連接有電容C3。

進一步的，所述憶阻器M1具體為：輸入端A和放大器U2A之間連接R20，在放大器U2A的反相輸入端和輸出端之間連接有電容C4，放大器U2A的輸出端連接加法器U6的兩個輸入端，加法器U7的兩個輸入端分別連接U6的輸出端和憶阻器M1的輸入端A，加法器U7的輸出端和憶阻的輸出端B之間連接電阻R15，在憶阻的輸入A和輸出端B之間連接電阻R14。其中乘法器引腳X1、Y2接輸入端，乘法器引腳X2、Y1、Z接地，引腳W為輸出且W＝X1×Y2，引腳VS+、VS-接電源。

進一步的，所述憶阻器M1是一個兩端元器件，流過他的電流i和它兩端的電壓v之間的伏安關系可表示為：

表示電壓

是關于磁通的非線性函數，表示了磁通和電荷q的關系

是非線性函數，其表示為：a,b是兩個正的參數。