一种改进的蔡氏系统及其基于FPGA的蔡氏混沌信号发生器技术方案

技术编号:27660954 阅读:45 留言:0更新日期:2021-03-12 14:30
本发明专利技术公开了一种改进的蔡氏系统及其基于FPGA的蔡氏混沌信号发生器,相较于典型蔡氏系统,本发明专利技术提出一种改进的蔡氏系统,使用了复合双曲正切三次非线性函数,能产生三涡卷混沌吸引子,通过分岔图、李雅普诺夫指数、相位图和时域图,数值示出了共存多个吸引子、瞬态周期、间歇性混沌和吸引子偏移等更加丰富的动力学行为;而且在添加常数激励后,混沌吸引子的对称特性被常数激励破坏。相较于现有蔡氏系统通过搭建模拟电路来产生多涡卷蔡氏混沌信号,本发明专利技术提供了将改进的蔡氏系统基于FPGA实现的方式,这样无需考虑像传统蔡氏模拟电路因温度、元器件老化等因素来影响结果误差。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的蔡氏系统及其基于FPGA的蔡氏混沌信号发生器
本专利技术涉及蔡氏系统
,特别涉及一种改进的蔡氏系统及其基于FPGA的蔡氏混沌信号发生器。
技术介绍
近年来,混沌动力学已成为一个非常丰富内容、应用广泛的研究领域。安全通信、图像加密、记忆器、系统同步、随机数发生器、复杂网络等都是混沌及其应用的深入研究。多涡卷混沌电路在混沌通信,信息安全和图像加密等领域有着重要的应用,已成为混沌理论研究的热点。为了在一些简单的混沌系统中产生多涡卷混沌吸引子,需要一些非线性函数,包括分段线性函数、锯齿波、三角波、阶跃波、饱和函数、多项式函数、三角函数和绝对值函数。目前有许多具有混沌行为的电路,其中最简单的电路是蔡教授1983年建立的蔡氏电路(蔡氏系统)。这是采用电子电路研究混沌现象的先例。典型蔡氏系统可产生双涡卷混沌吸引子,如何在典型蔡氏系统上进行改进用以获得更加丰富的动力学行为是目前混沌学研究的一个重点。而且目前多涡卷混沌系统(包括典型蔡氏系统)的硬件实现主要采用模拟电路中实现混沌的方法有两种,分别是离散元件电路设计和芯片集成电路设计,由于离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的蔡氏系统,其特征在于,所述蔡氏系统的状态方程为:/n

【技术特征摘要】
1.一种改进的蔡氏系统,其特征在于,所述蔡氏系统的状态方程为:



其中所述x,所述y,所述z为所述蔡氏系统的系统变量,所述α,所述β为系统参数,所述h(x)=ax-btanh(x3),所述a为定值,所述b为控制涡卷数量的参数。


2.根据权利要求1所述的改进的蔡氏系统,其特征在于,所述蔡氏系统的初始值为[0.5,0,0],所述α=8,所述β=12,所述a=0.3。


3.根据权利要求1所述的改进的蔡氏系统,其特征在于,所述系统变量添加对应的偏移变量。


4.根据权利要求1所述的改进的蔡氏系统,其特征在于,所述蔡氏系统还包括常数激励c,状态方程为:





5.根据权利要求4所述的改进...

【专利技术属性】
技术研发人员:余飞沈辉张梓楠黄园媛蔡烁
申请(专利权)人:长沙理工大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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