[發(fā)明專利]一種四階憶阻混沌信號源電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010168397.0
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111404660B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴強;萬志強;裴惠琴
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H03K19/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種四階憶阻混沌信號源電路，所述四階憶阻混沌信號源電路包括憶阻混沌信號源電路和磁控憶阻器等效實現(xiàn)電路；所述憶阻混沌信號源電路包括第一通道、第二通道和第三通道；三個通道均由運算放大器與電阻或電容所構(gòu)成的反向、加法和積分電路以及模擬乘法器組成；使用所述磁控憶阻器等效實現(xiàn)電路替換所述憶阻混沌信號源電路中的憶阻器，并將憶阻混沌信號源電路中各相同端口依次相連后，實現(xiàn)憶阻混沌系統(tǒng)穩(wěn)定輸出混沌信號。本發(fā)明通過在一個混沌系統(tǒng)中加入一個磁控憶阻器，實現(xiàn)了一種四階憶阻混沌信號源電路。該電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于理論分析和電路仿真，可作為一種混沌信號源產(chǎn)生電路，有較大的工程應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種四階憶阻混沌信號源電路，屬憶阻混沌電路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

憶阻器是除電阻、電容和電感之外的第四種基本電路元器件，它是一種具有記憶功能的非線性電路元器件。由于憶阻器的非線性特性，當(dāng)憶阻器加入混沌系統(tǒng)后往往會使新的憶阻混沌系統(tǒng)產(chǎn)生更為復(fù)雜的混沌現(xiàn)象。在工程領(lǐng)域中，憶阻器與其它電路元器件組合連接構(gòu)造成電路已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，特別是憶阻混沌電路，該類型電路是研究較為廣泛的憶阻應(yīng)用電路。由于物理憶阻器成型較晚，現(xiàn)階段物理憶阻器的相關(guān)技術(shù)仍不完備而且造價高昂，所以物理憶阻器在短時間內(nèi)還無法商用。目前在工程應(yīng)用上主要是采用運算放大器、電阻、電容和模擬乘法器等組合成憶阻器仿真器，該仿真器能產(chǎn)生和憶阻器相似的非線性特性，對憶阻器的研究以及相關(guān)應(yīng)用電路的建模仿真具有重要參考價值。

混沌是非線性科學(xué)最重要的成就之一，它貫穿于氣象學(xué)、數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、電子電路和社會科學(xué)等學(xué)科。混沌系統(tǒng)是一個可以產(chǎn)生“偽隨機”信號的非線性系統(tǒng)。混沌具有的內(nèi)在隨機性、對初值的敏感性以及長期不可預(yù)測性等特點，使其在保密通信、圖像加密等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價值。工程上應(yīng)用的混沌信號分為模擬混沌信號和數(shù)字混沌信號。數(shù)字混沌信號會因為有限精度仿真步長的限制在長時間運行下產(chǎn)生混沌退化的現(xiàn)象。因此實際應(yīng)用中大多采用模擬電路來產(chǎn)生連續(xù)的混沌信號。通過電阻、電容、運算放大器組合成的加法電路和積分電路以及模擬乘法器可以實現(xiàn)大多數(shù)的連續(xù)混沌系統(tǒng)。在混沌信號用于保密通信和圖像加密的過程中，混沌吸引子的復(fù)雜程度直接影響了保密通信和加密的安全性，因此如何產(chǎn)生更為復(fù)雜的混沌吸引子提高混沌信號現(xiàn)實應(yīng)用中的安全性已成為了研究熱點。目前常見的做法是在混沌系統(tǒng)中加入憶阻器，利用憶阻器的非線性特性，使對應(yīng)的憶阻混沌電路能產(chǎn)生更為復(fù)雜的混沌信號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為了解決產(chǎn)生更復(fù)雜的混沌信號而提高保密通信的安全性的問題，設(shè)計一種四階憶阻混沌信號源電路，該電路輸出的信號與原混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的信號相比，新的混沌信號更復(fù)雜。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種四階憶阻混沌信號源電路，包括憶阻混沌信號源電路和磁控憶阻器等效實現(xiàn)電路。所述憶阻混沌信號源電路包括第一通道、第二通道和第三通道；三個通道均由運算放大器與電阻或電容所構(gòu)成的反向、加法和積分電路以及模擬乘法器組成；使用所述磁控憶阻器等效實現(xiàn)電路替換所述憶阻混沌信號源電路中的憶阻器，并將憶阻混沌信號源電路中各相同端口依次相連后，實現(xiàn)的憶阻混沌系統(tǒng)能夠穩(wěn)定輸出混沌信號。