[發明專利]一種多渦卷混沌切換系統的設計方法及模擬電路

有效

• 申請號: 201911020370.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110765722B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 黃霞;石擎宇;王震;樊英杰;李玉霞
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06F30/3308
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種多渦卷混沌切換系統的模擬電路，其特征在于，采用多渦卷混沌切換系統的設計方法設計的多渦卷混沌切換系統；

所述多渦卷混沌切換系統的設計方法，

基于含有平移參數的混沌系統a，進行時間放縮和尺寸變換，平移參數變為d₁后，得到混沌系統a的狀態方程：

含有平移參數的混沌系統a為式(1)，

其中，x為x相狀態變量，y為y相狀態變量，z為z相狀態變量，分別為三個狀態變量的導數；

時間放縮和尺寸變換后，平移參數變為d₁，混沌系統a的狀態方程變換為式(2)，

含參數的混沌系統b為式(3)，

基于含有平移參數的混沌系統b，進行時間放縮和尺寸變換，平移參數變為d₂后，得到混沌系統b的狀態方程：

時間放縮和尺寸變換后，平移參數變為d₂，混沌系統b的狀態方程變換為式(4)，

根據狀態方程(1)與狀態方程(3)，調節z相狀態變量的切換閾值，構造切換系統的系統參數，生成一個基于參數切換機制的多渦卷混沌切換系統c，其狀態方程為(5)，

其中，是切換系統(5)的系統參數:

為切換系統(5)的平移函數:

對于平移函數(7)，系統參數(6)和切換系統(5)的狀態方程進行時間放縮和尺度變換，基于參數切換機制的多渦卷混沌切換系統c的狀態方程為式(8)，

其中，A(z)、B(z)、C(z)是切換系統(8)的系統參數:

G(h)為切換系統(8)的平移函數:

所述多渦卷混沌切換系統，包括混沌系統a對應的電路、混沌系統b對應的電路和多渦卷混沌切換系統c對應的電路；具體包括第一平移電壓比較電路、第一模擬多路復用器、第一放大器、乘法器、X相積分電路、Y相積分電路、Z相積分電路、第二平移電壓比較電路、第二模擬多路復用器、第二放大器、參數切換電壓比較電路、第三模擬多路復用器、第四模擬多路復用器和第五模擬多路復用器；

X相輸出的電壓信號輸入給第一平移電壓比較電路,經比較運算后，向第一模擬多路復用器輸入四路高低電平信號,實現第一模擬多路復用器對平移變量d₁的選擇輸出；

輸出的平移變量與X相的電壓信號通過第一放大器組合實現平移函數f(h)，獲得的平移函數與X、Y、Z三相電壓經過乘法器和電阻的初步組合，再通過X相積分電路、Y相積分電路、Z相積分電路的積分運算，實現混沌系統a；

X相輸出的電壓信號輸入給第二平移電壓比較電路，經比較運算后，向第二模擬多路復用器輸入四路高低電平信號,實現第二模擬多路復用器對平移變量d₂的選擇輸出；

輸出的平移變量與X相的電壓信號通過第二放大器組合實現平移函數g(h)，獲得的平移函數與X、Y、Z三相電壓經過乘法器和電阻的初步組合，再通過X相積分電路、Y相積分電路、Z相積分電路的積分運算，實現混沌系統b；

將混沌系統a的三相積分電路環節的輸入電壓記為X1、Y1和Z1；混沌系統b的三相積分電路環節的輸入電壓記為X2、Y2和Z2；Z相輸出的電壓信號輸入給參數切換電壓比較電路，經比較運算后，向第三模擬多路復用器、第四模擬多路復用器、第五模擬多路復用器輸入高低電平，第三模擬多路復用器、第四模擬多路復用器、第五模擬多路復用器獲得比較輸出的高低電平后，控制X1與X2，Y1與Y2，Z1與Z2切換輸出；

記X1與X2選擇輸出的電壓信號為XD，Y1與Y2選擇輸出的電壓信號為YD，Z1與Z2選擇輸出的電壓信號為ZD，XD接入X相積分電路的輸入端，輸出X相電壓信號；YD接入Y相積分電路的輸入端，輸出Y相電壓信號；ZD接入Z相積分電路的輸入端，輸出Z相電壓信號，從而，得到基于參數切換機制的多渦卷混沌切換系統的模擬電路。

2.如權利要求1所述的一種多渦卷混沌切換系統的模擬電路，其特征在于，所述第一平移電壓比較電路包含四個雙限電壓比較電路D1a、D1b、D1c、D1d，四個雙限電壓比較電路共用一個輸入端，接X相輸出的電壓信號，雙限電壓比較電路D1a的參考電壓源為V1和V2，D1b的參考電壓源為V3和V4、D1c的參考電壓源V5和V6，D1d的參考電壓源為V7和V8，分別對應平移函數f(h)中的閾值。