一种八维二次超混沌模拟电路制造技术

技术编号:16351227 阅读:47 留言:0更新日期:2017-10-04 00:53
本实用新型专利技术提供了一种八维二次超混沌模拟电路,属于混沌信号发生器设计技术领域。解决现有低维混沌系统存在混沌信号简单、密钥空间小的问题,以及现有的高维混沌系统但只有一个正的Lyapunov指数的混沌系统存在系统抗破译能力差、安全性低等问题。该电路包括八个通道电路:通道电路由乘法器、反向加法比例运算器、反向积分器、反向器以及电阻、电容组成。用于保密通信以及图像加密中,产生的混沌信号非线性程度更大,扩散范围更大,因此信号变量的时间序列更加不可预测,系统电路的多个信号变量使密钥空间更大,基于以上各优点,通信系统的安全性会大大增加。

【技术实现步骤摘要】
一种八维二次超混沌模拟电路
本技术涉及一种八维二次超混沌模拟电路,属于混沌信号发生器设计

技术介绍
混沌系统作为一种复杂的非线性现象,具有对初始值敏感和内在随机性等特征,具有一个正Lyapunov指数的混沌系统,其相轨迹在一个方向上分离,其动力学行为较为复杂,在时域中其轨道也呈现出类似噪声的随机状态,很难对其进行预测,可以用于保密通信、图像加密等数字信息领域。与混沌系统相比,超混沌系统具有两个甚至两个以上正的Lyapunov指数,相轨迹在多个方向上进行分离,而且正指数的值越大,其动力学行为越复杂,扩散的范围也越大,越不可预测。将其应用于混沌保密通信和图像信息加密,可以提高抗破译能力以及安全性,具有更高的实用价值。本文特提出一种高维超混沌系统,相比一般的低维混沌系统,该高维超混沌系统具有多个输出状态变量;相比现有的高维但只有一个正Lyapunov指数的混沌系统,该高维超混沌系统具有更加复杂的混沌行为,可以产生更加复杂的混沌信号;应用于混沌加解密算法中时,密钥空间更大,轨道不稳定性、系统随机性更强,从而提高系统的抗破译能力以及系统的保密性。
技术实现思路
本技术提出一种全新的八维二次超混沌系统以及其模拟电路,以解决现有低维混沌系统存在混沌信号简单、密钥空间小的问题,以及现有的高维混沌系统但只有一个正的Lyapunov指数的混沌系统存在系统抗破译能力差、安全性低等问题。本技术为解决上述问题采取的技术方案是:一种八维二次超混沌模拟电路,该电路由八个通道电路组成:第一通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U1和电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4组成,反相积分器由运算放大器U2和电阻R5以及电容C1组成,反相器由运算放大器U3和电阻R6以及电阻R7组成;第二通道电路由乘法器A1、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U4和电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电阻R13组成,反相积分器由运算放大器U5和电阻R14以及电容C2组成,反相器由运算放大器U6和电阻R15以及电阻R16组成;第三通道电路由乘法器A2、反相加法比例运算器、反相积分器和反向器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U7和电阻R17、电阻R18以及电阻R19组成,反相积分器由运算放大器U8、电阻R20以及电容C3组成,反相器由运算放大器U9、电阻R21以及电阻R22组成;第四通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U10和电阻23、电阻R24以及电阻R25组成,反相积分器由运算放大器U11和电阻R26以及电容C4组成,反相器由运算放大器U12和电阻R27以及电阻R28组成;第五通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U13和电阻R29、电阻R30、电阻R31以及电阻32组成,反相积分器由运算放大器U14、电阻R33以及电容C5组成,反相器由运算放大器U15、电阻R34以及电阻R35组成;第六通道电路由乘法器A3、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U16、电阻36、电阻37、电阻38、电阻39和电阻40以及电阻41组成,反相积分器由运算放大器U17和电阻R42以及电容C6组成,反相器由运算放大器U18和电阻R43以及电阻R44组成;第七通道电路由乘法器A4、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U19、电阻R45和电阻46以及R47组成,反相积分器由运算放大器U20和电阻R48以及电容C7组成,反相器由运算放大器U21和电阻R49以及R50组成;第八通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反向器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U22、电阻R51和电阻52以及电阻53组成,反相积分器由运算放大器U23和电阻R54以及电容C8组成,反相器由运算放大器U24和电阻R55以及电阻R56组成;第一通道电路中,电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端和电阻R4的一端均连接运算放大器U1的反相输入端,运算放大器U1的同相输入端接地,运算放大器U1的输出端连接电阻R4的另一端,运算放大器U1的输出端还连接电阻R5的一端,电阻R5的另一端和电容C1的一端均连接运算放大器U2的反相输入端,运算放大器U2的同相输入端接地,运算放大器U2的输出端连接电容C1的另一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R6的一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R9的一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R37的一端,运算放大器U2的输出端还连接乘法器A2的一个输入端,电阻R6的另一端和电阻R7的一端均连接运算放大器U3的反相输入端,运算放大器U3的同相输入端接地,运算放大器U3的输出端连接电阻R1的一端,运算放大器U3的输出端还连接乘法器A1的一个输入端;第二通道电路中,乘法器A1的输出端和电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端、电阻R9的另一端、电阻R10的另一端、电阻R11的另一端、电阻R12的另一端和电阻R13的一端均连接运算放大器U4的反相输入端,运算放大器U4的同相输入端接地,运算放大器U4的输出端连接电阻R13的另一端,运算放大器U4的输出端还连接电阻R14的一端,电阻R14的另一端和电容C2的一端均连接运算放大器U5的反相输入端,运算放大器U5的同相输入端接地,运算放大器U5的输出端连接电容C2的另一端,运算放大器U5的输出端还连接电阻R15的一端,运算放大器U5的输出端还连接R2的一端,电阻R15的另一端和电阻R16的一端均连接运算放大器U6的反相输入端,运算放大器U6的同相输入端接地,运算放大器U6的输出端连接R16的另一端,运算放大器U6的输出端还连接电阻R23的一端,运算放大器U6的输出端还连接电阻R38的一端,运算放大器U6的输出端连接乘法器A2的另一个输入端;第三通道电路中,乘法器A2的一端和电阻R17的一端连接,电阻R17的另一端和电阻R18的另一端均连接运算放大器U7的反相输入端,运算放大器U7的同相输入端接地,运算放大器U7的输出端连接电阻R20的一端,电阻R20的另一端和电容C3的一端均连接运算放大器U8的反相输入端,运算放大器U8的同相输入端接地,运算放大器U8的输出端连接电容C3的另一端,运算放大器U8的输出端还连接电阻R21的一端,电阻R21的另一端和电阻R22的一端连接运算放大器U9的反相输入端,运算放大器U9的同相输入端接地,运算放大器U9的输出端连接电阻R22的另一端,运算放大器U9的输出端还连接电阻R18的一端,运算放大器U9的另一端还连接乘法器A1的另一个输入端;第四通道电路中,电阻R23的另一端、电阻R24的另一端以及电阻R25的一端均与运算放大器U10的反相输入端连接,运算放大器U10的同相输入端接地,运算放大器U10的输出端连接电阻R25的另一端,运算放大器U10的输出端连接电阻R26的一端,电阻R26的另一端和电容C4的一端均连接运算放大器U11的反相输入端,运算放大器U11的同相输入端本文档来自技高网...
一种八维二次超混沌模拟电路

【技术保护点】
一种八维二次超混沌模拟电路,其特征在于,该电路由八个通道电路组成:第一通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U1和电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4组成,反相积分器由运算放大器U2和电阻R5以及电容C1组成,反相器由运算放大器U3和电阻R6以及电阻R7组成;第二通道电路由乘法器A1、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U4和电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电阻R13组成,反相积分器由运算放大器U5和电阻R14以及电容C2组成,反相器由运算放大器U6和电阻R15以及电阻R16组成;第三通道电路由乘法器A2、反相加法比例运算器、反相积分器和反向器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U7和电阻R17、电阻R18以及电阻R19组成,反相积分器由运算放大器U8、电阻R20以及电容C3组成,反相器由运算放大器U9、电阻R21以及电阻R22组成;第四通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U10和电阻23、电阻R24以及电阻R25组成,反相积分器由运算放大器U11和电阻R26以及电容C4组成,反相器由运算放大器U12和电阻R27以及电阻R28组成;第五通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U13和电阻R29、电阻R30、电阻R31以及电阻32组成,反相积分器由运算放大器U14、电阻R33以及电容C5组成,反相器由运算放大器U15、电阻R34以及电阻R35组成;第六通道电路由乘法器A3、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U16、电阻36、电阻37、电阻38、电阻39和电阻40以及电阻41组成,反相积分器由运算放大器U17和电阻R42以及电容C6组成,反相器由运算放大器U18和电阻R43以及电阻R44组成;第七通道电路由乘法器A4、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U19、电阻R45和电阻46以及R47组成,反相积分器由运算放大器U20和电阻R48以及电容C7组成,反相器由运算放大器U21和电阻R49以及R50组成;第八通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反向器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U22、电阻R51和电阻52以及电阻53组成,反相积分器由运算放大器U23和电阻R54以及电容C8组成,反相器由运算放大器U24和电阻R55以及电阻R56组成;第一通道电路中,电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端和电阻R4的一端均连接运算放大器U1的反相输入端,运算放大器U1的同相输入端接地,运算放大器U1的输出端连接电阻R4的另一端,运算放大器U1的输出端还连接电阻R5的一端,电阻R5的另一端和电容C1的一端均连接运算放大器U2的反相输入端,运算放大器U2的同相输入端接地,运算放大器U2的输出端连接电容C1的另一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R6的一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R9的一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R37的一端,运算放大器U2的输出端还连接乘法器A2的一个输入端,电阻R6的另一端和电阻R7的一端均连接运算放大器U3的反相输入端,运算放大器U3的同相输入端接地,运算放大器U3的输出端连接电阻R1的一端,运算放大器U3的输出端还连接乘法器A1的一个输入端;第二通道电路中,乘法器A1的输出端和电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端、电阻R9的另一端、电阻R10的另一端、电阻R11的另一端、电阻R12的另一端和电阻R13的一端均连接运算放大器U4的反相输入端,运算放大器U4的同相输入端接地,运算放大器U4的输出端连接电阻R13的另一端,运算放大器U4的输出端还连接电阻R14的一端,电阻R14的另一端和电容C2的一端均连接运算放大器U5的反相输入端,运算放大器U5的同相输入端接地,运算放大器U5的输出端连接电容C2的另一端,运算放大器U5的输出端还连接电阻R15的一端,运算放大器U5的输出端还连接R2的一端,电阻R15的另一端和电阻R16的一端均连接运算放大器U6的反相输入端,运算放大器U6的同相输入端接地,运算放大器U6的输出端连接R16的另一端,运算放大器U6的输出端还连接电阻R23的一端,运算放大器U6的输出端还连接电阻R38的一端,运算放大器U6的输出端连接乘法器A2的另一个输入端;第三通道电路中,乘法器A2的一端和电阻R17的一端连接,电阻R17的另一端和电阻R18的另一端均连接运算放大器U7的反相输入端,运算放大器U7的同相输入端接地,运算放大器U7的输出端连接电阻R20的一端,电阻...

【技术特征摘要】
1.一种八维二次超混沌模拟电路,其特征在于,该电路由八个通道电路组成:第一通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U1和电阻R1、电阻R2、电阻R3及电阻R4组成,反相积分器由运算放大器U2和电阻R5以及电容C1组成,反相器由运算放大器U3和电阻R6以及电阻R7组成;第二通道电路由乘法器A1、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U4和电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电阻R13组成,反相积分器由运算放大器U5和电阻R14以及电容C2组成,反相器由运算放大器U6和电阻R15以及电阻R16组成;第三通道电路由乘法器A2、反相加法比例运算器、反相积分器和反向器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U7和电阻R17、电阻R18以及电阻R19组成,反相积分器由运算放大器U8、电阻R20以及电容C3组成,反相器由运算放大器U9、电阻R21以及电阻R22组成;第四通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U10和电阻23、电阻R24以及电阻R25组成,反相积分器由运算放大器U11和电阻R26以及电容C4组成,反相器由运算放大器U12和电阻R27以及电阻R28组成;第五通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U13和电阻R29、电阻R30、电阻R31以及电阻32组成,反相积分器由运算放大器U14、电阻R33以及电容C5组成,反相器由运算放大器U15、电阻R34以及电阻R35组成;第六通道电路由乘法器A3、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U16、电阻36、电阻37、电阻38、电阻39和电阻40以及电阻41组成,反相积分器由运算放大器U17和电阻R42以及电容C6组成,反相器由运算放大器U18和电阻R43以及电阻R44组成;第七通道电路由乘法器A4、反相加法比例运算器、反相积分器和反相器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U19、电阻R45和电阻46以及R47组成,反相积分器由运算放大器U20和电阻R48以及电容C7组成,反相器由运算放大器U21和电阻R49以及R50组成;第八通道电路由反相加法比例运算器、反相积分器和反向器组成,其中反相加法比例运算器由运算放大器U22、电阻R51和电阻52以及电阻53组成,反相积分器由运算放大器U23和电阻R54以及电容C8组成,反相器由运算放大器U24和电阻R55以及电阻R56组成;第一通道电路中,电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、电阻R3的另一端和电阻R4的一端均连接运算放大器U1的反相输入端,运算放大器U1的同相输入端接地,运算放大器U1的输出端连接电阻R4的另一端,运算放大器U1的输出端还连接电阻R5的一端,电阻R5的另一端和电容C1的一端均连接运算放大器U2的反相输入端,运算放大器U2的同相输入端接地,运算放大器U2的输出端连接电容C1的另一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R6的一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R9的一端,运算放大器U2的输出端还连接电阻R37的一端,运算放大器U2的输出端还连接乘法器A2的一个输入端,电阻R6的另一端和电阻R7的一端均连接运算放大器U3的反相输入端,运算放大器U3的同相输入端接地,运算放大器U3的输出端连接电阻R1的一端,运算放大器U3的输出端还连接乘法器A1的一个输入端;第二通道电路中,乘法器A1的输出端和电阻R8的一端连接,电阻R8的另一端、电阻R9的另一端、电阻R10的另一端、电阻R11的另一端、电阻R12的另一端和电阻R13的一端均连接运算放大器U4的反相输入端,运算放大器U4的同相输入端接地,运算放大器U4的输出端连接电阻R13的另一端,运算放大器U4的输出端还连接电阻R14的一端,电阻R14的另一端和电容C2的一端均连接运算放大器U5的反相输入端,运算放大器U5的同相输入端接地,运算放大器U5的输出端连接电容C2的另一端,运算放大器U5的输出端还连接电阻R15的一端,运算放大器U5的输出端还连接R2的一端,电阻R15的另一端和电阻R16的一端均连接运算放大器U6的反相输入端,运算放大器U6的同相输入端接地,运算放大器U6的输出端连接R16的另一端,运算放大器U6的输出端还连接电阻R23的一端,运算放大器U6的输出端还连接电阻R38的一端,运算放大器U6的输出端连接乘法器A2的另一个输入端;第三通道电路中,乘法器A2的一端和电阻R17的一端连接,电阻R17的另一端和电阻R18的另一端均连接运算放大器U7的反相输入端,运算放大器U7的同相输入端接地,运算放大器U7的输出端连接电阻R20的一端,电阻R20的另一端和电容C3的一端均连接运算放大器U8的反相输入端,运算放大器U8的同相输入端接地,运算放大器U8的输出端连接电容C3的另一端,运算放大器U8的输出端还连接电阻R21的一端,电阻R21的另一端和电阻R22的一端连接运算放大器U9的反相输入端,运算放大器U9的同相输入端接地,运算放大器U9的输出端连接电阻R22的另一端,运算放大器U9的输出端还连接电阻R18的一端,运算放大器U9的另一端还连接乘法器A1的另一个输入端;第四通道电路中,电阻R23的另一端、电阻R24的另一端以及电阻R25的一端均与运算放大器U10的反相输入端连接,运算放大器U10的同相输入端接地,运算放大器U10的输出端连接电阻R25的另一端,运算放大器U10的输出端连接电阻R26的一端,电阻R26的另一端和电容C4的一端均连接运算放大器U11的反相输入端,运算放大器U11的同相输入端接地,运算放大器U11的输出端连接电容C4的另一端,运算放大器U11的输出端还连接电阻R27的一端,运算放大器U11的输出端还连接电阻R3的一端,运算放大器U11的输出端还连接电阻R10的一端,运算放大器U11还连接电阻R24的一端,电阻R27的另一端以及电阻R28的一端连接运算放大器U12的反相输入端,运算放大器U12的同相输入端接地,运算放大器U12的输出端连接电阻R28的另一端;第五通道电路中,电阻R29的另一端、...

【专利技术属性】
技术研发人员:康守强梁亚琦吴晨晨王金龙杨雅俊孙良棚
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:新型
国别省市:黑龙江,23

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1