一种三维网格多翅膀混沌电路制造技术

本发明专利技术公开了一种三维网格多翅膀混沌电路，该电路主要由wL和vL‑1函数电路、h2和‑h2函数电路、‑h3函数电路、反相积分求和电路、反相器电路、乘法器构成。反相积分求和电路、反相器电路和乘法器可以控制电路生成翅膀吸引子，wL和vL‑1函数电路可以控制电路在x轴上产生不同数量的翅膀吸引子，h2和‑h2函数电路可以控制电路在y轴上产生不同数量的翅膀吸引子，‑h3函数电路可以控制电路在z轴上产生不同数量的翅膀吸引子。该混沌电路可以生成三维网格多翅膀吸引子，不仅丰富了混沌吸引子的类型，而且由于该吸引子具有复杂的拓扑结构，能够有效提高保密通信等系统的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混沌电路
，具体涉及一种三维网格多翅膀混沌电路，适用于保密通信领域。
技术介绍
自洛伦兹模型提出以来，混沌系统因其随机性、敏感性等特性吸引了大量的关注，其中，多涡卷、多翅膀混沌吸引子更是成为研究的热点。现在，多翅膀混沌吸引子已经被广泛生成，如在公开号为CN103414551A的中国专利技术专利申请公开说明书中公开了一种四翼混沌电路，在公开号为CN104320244A的中国专利技术专利申请公开说明书中公开了一种网格多翼蝴蝶混沌吸引子的混沌电路及使用方法，但是应当注意到，这些生成的多翅膀混沌吸引子依然局限于一维多翅膀吸引子和二维网格多翅膀吸引子。通常来说，生成多翅膀混沌吸引子的方法是在双翅膀洛伦兹族的系统中引入分段切换偶函数。但是，这样构造的系统的指标2的鞍焦平衡点数量是沿y＝kx，k≠0(除了Shimizu-Morioka系统)方向增加的，翅膀吸引子也会沿着这个方向拓展，所得到的多翅膀混沌系统局限于一维多翅膀系统和二维网格多翅膀系统。而在混沌保密通信领域中，具有丰富动力学行为和复杂拓扑结构的吸引子能够有效提高系统的安全性，因此，研究具有更高混沌复杂度的三维网格多翅膀混沌系统并设计出相应的电路有着重要的应用价值。
技术实现思路
针对现有技术的迫切需求，本专利技术提供一种三维网格多翅膀混沌电路，该电路可以生成具有丰富动力学行为和复杂拓扑结构的三维网格多翅膀吸引子。为了实现本专利技术技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种三维网格多翅膀混沌电路，包括wL和vL-1函数电路、h2和-h2函数电路、-h3函数电路、第一～第十乘法器、第一～第三反相积分求和电路、第一～第三反相器电路；wL和vL-1函数电路的vL-1输出端和wL输出端分别连接第一乘法器的两输入端；h2和-h2函数电路的-h2输出端与wL和vL-1函数电路的vL-1输出端分别连接第二乘法器的两输入端；-h3函数电路的-h3输出端与wL和vL-1函数电路的wL输出端分别连接第三乘法器的两输入端；第三乘法器的输出端与wL和vL-1函数电路的vL-1输出端分别连接第四乘法器的两输入端；-h3函数电路的-h3输出端与h2和-h2函数电路的-h2输出端分别连接第五乘法器的两输入端；第五乘法器的输出端与wL和vL-1函数电路的vL-1输出端分别连接第六乘法器的两输入端；第一、第二、第四、第六乘法器的输出端依次连接第一反相积分求和电路和第一反相器电路，形成第一通道电路；wL和vL-1函数电路的wL输出端与-h3函数电路的-h3输出端分别连接第七乘法器的两输入端；h2和-h2函数电路的-h2输出端与-h3函数电路的-h3输出端分别连接第八乘法器的两输入端；wL和vL-1函数电路的wL输出端、h2和-h2函数电路的-h2输出端、第七乘法器的输出端、第八乘法器的输出端依次连接第二反相积分求和电路和第二反相器电路，形成第二通道电路；wL和vL-1函数电路的wL输出端同时连接第九乘法器的两输入端；h2和-h2函数电路的h2输出端和-h2输出端分别连接第十乘法器的两输入端；第九乘法器的输出端和第十乘法器的输出端、-h3函数电路的-h3输出端依次连接第三反相积分求和电路和第三反相器电路，形成第三通道电路；第一通道电路的x输出端连接wL和vL-1函数电路的输入端，第二通道电路的y输出端连接h2和-h2函数电路的两个输入端，第三通道电路的z输出端连接-h3函数电路的两个输入端；其中，所述wL和vL-1函数电路包括L个符号函数与绝对值电路模块、L个直流电源、L-1个乘法器，L为正整数；L个符号函数与绝对值电路模块与L个直流电源依次交替串接，第i个符号函数与绝对值电路模块的绝对值输出端连接第i个直流电源的正极，第i个直流电源的负极连接第i+1个符号函数与绝对值电路模块的输入端；第一个符号函数与绝对值电路模块的输入端为wL和vL-1函数电路的输入端，第L个直流电源的输出端为wL输出端；L-1个乘法器依次串接，第一个乘法器的输入端连接第一个符号函数与绝对值电路模块的符号函数值输出端，第一～第L-1个乘法器的另一输入端分别连接第二～第L个符号函数与绝对值电路模块的符号函数值输出端，第L-1个乘法器的输出端为vL-1输出端；所述h2和-h2函数电路包括2N+1个第一比较器电路模块、第四反相器、第五反相器、第一减法电路和第六反相器，N为正整数；2N+1个第一比较器电路模块相并联，其输出端通过第四反相器、第五反相器连接第一减法电路的第一输入端，第一减法电路的输出端连接第六反相器的输入端；2N+1个第一比较器电路模块的输入端统一作为h2和-h2函数电路的一个输入端，第一减法电路的第二输入端作为h2和-h2函数电路的另一个输入端；第一减法电路的输出端作为h2和-h2函数电路的h2输出端，第六反相器的输出端作为h2和-h2函数电路的-h2输出端；所述-h3函数电路包括2M+1个第二比较器电路模块、第七反相器、第八反相器、第二减法电路、第九反相器和直流电源，M为正整数；2M+1个第二比较器电路模块相并联，其输出端通过第七反相器、第八反相器连接第二减法电路的第一输入端，第二减法电路的输出端连接直流电源的负极，直流电源的正极连接第九反相器的输入端；2M+1个第二比较器电路模块的输入端统一作为-h3函数电路的一个输入端，第二减法电路的第二输入端作为-h3函数电路的另一个输入端；第九反相器的输出端作为-h3函数电路的-h3输出端。进一步地，所述符号函数与绝对值电路模块Ai包括第一、第二运算放大器、一个乘法器、第一、第二电阻，第一运算放大器的输出端通过第一电阻连接第二运算放大器的反相端，第一运算放大器的反相端连接第十一乘法器的一个输入端；第二运算放大器的输出端连接第十一乘法器的另一输入端，第二运算放大器的输出端通过第二电阻连接第二运算放大器的反相端，两个运算放大器的正相端均接地；第一运算放大器的反相端作为符号函数与绝对值电路模块的输入端，第十一乘法器的输出端作为符号函数与绝对值电路模块的绝对值输出端，第二运算放大器的输出端作为符号函数与绝对值电路模块的符号函数值输出端。进一步地，所述第一比较器电路模块和第二比较器电路模块结构相同，所述第一比较器电路模块包括第三、第四运算放大器，第三、第四电阻，直流电源；其中，第三运算放大器的正相端连接直流电源正极，直流电源负极接地，第三运算放大器的输出端通过第三电阻连接第四运算放大器的反相端，第四运算放大器的正相端接地，第四运算放大器的输出端通过第四电阻连接第四运算放大器的反相端；第三运算放大器的反相端作为第一比较器电路模块的输入端，第四运算放大器的输出端作为第一比较器电路模块的输出端。进一步地，所述第一和第二减法电路结构相同，均包括四个电阻和第五运算放大器，第五运算放大器的反相端输入支路、反相端与输出端之间、正相端输入支路、正相端与地之间分别接有一个电阻,其反相端输入为减法电路第一输入端，正相端输入为减法电路第二输入端。本专利技术的有益效果体现在：与现有技术相比，wL和vL-1函数电路可以控制电路在x轴上产生不同数量的翅膀吸引子，h2和-h2函数电路可以控制电路在y轴上产生不同数量的翅膀吸引子，-h3函数电路可以控制电路在z轴上产生不同数量的翅膀吸引子，该混沌电路可以生成三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维网格多翅膀混沌电路，其特征在于，包括wL和vL‑1函数电路、h2和‑h2函数电路、‑h3函数电路、第一～第十乘法器(M1～M10)、第一～第三反相积分求和电路、第一～第三反相器电路；wL和vL‑1函数电路的vL‑1输出端和wL输出端分别连接第一乘法器(M1)的两输入端；h2和‑h2函数电路的‑h2输出端与wL和vL‑1函数电路的vL‑1输出端分别连接第二乘法器(M2)的两输入端；‑h3函数电路的‑h3输出端与wL和vL‑1函数电路的wL输出端分别连接第三乘法器(M3)的两输入端；第三乘法器(M3)的输出端与wL和vL‑1函数电路的vL‑1输出端分别连接第四乘法器(M4)的两输入端；‑h3函数电路的‑h3输出端与h2和‑h2函数电路的‑h2输出端分别连接第五乘法器(M5)的两输入端；第五乘法器(M5)的输出端与wL和vL‑1函数电路的vL‑1输出端分别连接第六乘法器(M6)的两输入端；第一、第二、第四、第六乘法器(M1、M2、M4、M6)的输出端依次连接第一反相积分求和电路和第一反相器电路，形成第一通道电路；wL和vL‑1函数电路的wL输出端与‑h3函数电路的‑h3输出端分别连接第七乘法器(M7)的两输入端；h2和‑h2函数电路的‑h2输出端与‑h3函数电路的‑h3输出端分别连接第八乘法器(M8)的两输入端；wL和vL‑1函数电路的wL输出端、h2和‑h2函数电路的‑h2输出端、第七乘法器(M7)的输出端、第八乘法器(M8)的输出端依次连接第二反相积分求和电路和第二反相器电路，形成第二通道电路；wL和vL‑1函数电路的wL输出端同时连接第九乘法器(M9)的两输入端；h2和‑h2函数电路的h2输出端和‑h2输出端分别连接第十乘法器(M10)的两输入端；第九乘法器(M9)的输出端和第十乘法器(M10)的输出端、‑h3函数电路的‑h3输出端依次连接第三反相积分求和电路和第三反相器电路，形成第三通道电路；第一通道电路的x输出端连接wL和vL‑1函数电路的输入端，第二通道电路的y输出端连接h2和‑h2函数电路的两个输入端，第三通道电路的z输出端连接‑h3函数电路的两个输入端；其中，所述wL和vL‑1函数电路包括L个符号函数与绝对值电路模块(Ai)、L个直流电源(2L‑id0)、L‑1个乘法器，L为正整数；L个符号函数与绝对值电路模块(Ai)与L个直流电源(2L‑id0)依次交替串接，第i个符号函数与绝对值电路模块(Ai)的绝对值输出端连接第i个直流电源(2L‑id0)的正极，第i个直流电源(2L‑id0)的负极连接第i+1个符号函数与绝对值电路模块(Ai+1)的输入端,i＝1,2,…，L‑1，L；第一个符号函数与绝对值电路模块(A1)的输入端为wL和vL‑1函数电路的输入端，第L个直流电源(d0)的输出端为wL输出端；L‑1个乘法器依次串接，第一个乘法器的输入端连接第一个符号函数与绝对值电路模块(A1)的符号函数值输出端，第一～第L‑1个乘法器的另一输入端分别连接第二～第L个符号函数与绝对值电路模块(A2～AL)的符号函数值输出端，第L‑1个乘法器的输出端为vL‑1输出端；所述h2和‑h2函数电路包括2N+1个第一比较器电路模块(Bi)、第四反相器、第五反相器、第一减法电路和第六反相器，N为正整数；2N+1个第一比较器电路模块(Bi)相并联，其输出端通过第四反相器、第五反相器连接第一减法电路的第一输入端，第一减法电路的输出端连接第六反相器的输入端；2N+1个第一比较器电路模块(Bi)的输入端统一作为h2和‑h2函数电路的一个输入端，第一减法电路的第二输入端作为h2和‑h2函数电路的另一个输入端；第一减法电路的输出端作为h2和‑h2函数电路的h2输出端，第六反相器的输出端作为h2和‑h2函数电路的‑h2输出端；所述‑h3函数电路包括2M+1个第二比较器电路模块(Ci)、第七反相器、第八反相器、第二减法电路、第九反相器和直流电源(d1)，M为正整数；2M+1个第二比较器电路模块(Ci)相并联，其输出端通过第七反相器、第八反相器连接第二减法电路的第一输入端，第二减法电路的输出端连接直流电源(d1)的负极，直流电源(d1)的正极连接第九反相器的输入端；2M+1个第二比较器电路模块(Ci)的输入端统一作为‑h3函数电路的一个输入端，第二减法电路的第二输入端作为‑h3函数电路的另一个输入端；第九反相器的输出端作为‑h3函数电路的‑h3输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种三维网格多翅膀混沌电路，其特征在于，包括wL和vL-1函数电路、h2和-h2函数电路、-h3函数电路、第一～第十乘法器(M1～M10)、第一～第三反相积分求和电路、第一～第三反相器电路；wL和vL-1函数电路的vL-1输出端和wL输出端分别连接第一乘法器(M1)的两输入端；h2和-h2函数电路的-h2输出端与wL和vL-1函数电路的vL-1输出端分别连接第二乘法器(M2)的两输入端；-h3函数电路的-h3输出端与wL和vL-1函数电路的wL输出端分别连接第三乘法器(M3)的两输入端；第三乘法器(M3)的输出端与wL和vL-1函数电路的vL-1输出端分别连接第四乘法器(M4)的两输入端；-h3函数电路的-h3输出端与h2和-h2函数电路的-h2输出端分别连接第五乘法器(M5)的两输入端；第五乘法器(M5)的输出端与wL和vL-1函数电路的vL-1输出端分别连接第六乘法器(M6)的两输入端；第一、第二、第四、第六乘法器(M1、M2、M4、M6)的输出端依次连接第一反相积分求和电路和第一反相器电路，形成第一通道电路；wL和vL-1函数电路的wL输出端与-h3函数电路的-h3输出端分别连接第七乘法器(M7)的两输入端；h2和-h2函数电路的-h2输出端与-h3函数电路的-h3输出端分别连接第八乘法器(M8)的两输入端；wL和vL-1函数电路的wL输出端、h2和-h2函数电路的-h2输出端、第七乘法器(M7)的输出端、第八乘法器(M8)的输出端依次连接第二反相积分求和电路和第二反相器电路，形成第二通道电路；wL和vL-1函数电路的wL输出端同时连接第九乘法器(M9)的两输入端；h2和-h2函数电路的h2输出端和-h2输出端分别连接第十乘法器(M10)的两输入端；第九乘法器(M9)的输出端和第十乘法器(M10)的输出端、-h3函数电路的-h3输出端依次连接第三反相积分求和电路和第三反相器电路，形成第三通道电路；第一通道电路的x输出端连接wL和vL-1函数电路的输入端，第二通道电路的y输出端连接h2和-h2函数电路的两个输入端，第三通道电路的z输出端连接-h3函数电路的两个输入端；其中，所述wL和vL-1函数电路包括L个符号函数与绝对值电路模块(Ai)、L个直流电源(2L-id0)、L-1个乘法器，L为正整数；L个符号函数与绝对值电路模块(Ai)与L个直流电源(2L-id0)依次交替串接，第i个符号函数与绝对值电路模块(Ai)的绝对值输出端连接第i个直流电源(2L-id0)的正极，第i个直流电源(2L-id0)的负极连接第i+1个符号函数与绝对值电路模块(Ai+1)的输入端,i＝1,2,…，L-1，L；第一个符号函数与绝对值电路模块(A1)的输入端为wL和vL-1函数电路的输入端，第L个直流电源(d0)的输出端为wL输出端；L-1个乘法器依次串接，第一个乘法器的输入端连接第一个符号函数与绝对值电路模块(A1)的符号函数值输出端，第一～第L-1个乘法器的另一输入端分别连接第二～第L个符号函数与绝对值电路模块(A2～AL)的符号函数值输出端，第L-1个乘法器的输出端为vL-1输出端；所述h2和-h2函数电路包括2N+1个第一比较器电路模块(Bi)、第四反相器、第五反相器、第一减法电路和第六反相器，N为正整数；2N+1个第一比较器电路模块(Bi)相并联，其输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：于楠，王燕舞，刘骁康，肖江文，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42