[发明专利]Holmes-Duffing混沌系统及FPGA数字电路

摘要

本发明提供一个Holmes‑Duffing混沌系统及FPGA数字电路，构建了Holmes‑Duffing混沌系统的无量纲状态方程，通过对连续时间混沌系统作离散化处理，构建了混沌系统的离散化方程，设计了外加周期激励信号模块，设计了基于DSP Builder的混沌系统模块电路，构建了包括FPGA混沌系统和D/A模块的硬件平台，硬件实验结果与理论分析和仿真结果一致，从而验证了该系统的正确性、有效性和可行性。本数字电路采用的运算均为简单的逻辑和代数运算，结构简单，便于用硬件实现，可扩展性和灵活性强，成本相对低廉，能够广泛应用于硬件加密和混沌保密通信领域。

主权项

Holmes‑Duffing混沌系统及FPGA数字电路，其特征是在于，包括以下步骤：(S1)Holmes‑Duffing混沌系统的无量纲状态方程为：其中，x，y为系统的状态变量，系统参数a＝1，系统参数b＝1，阻尼系数c＝0.2，外加周期激励信号的振幅d＝38，外加周期激励信号的频率ω＝0.6，系统处于混沌状态。(S2)对式(1)连续时间混沌系统作离散化处理，得到Holmes‑Duffing混沌系统的离散化方程为：其中，ΔT为离散采样时间步长。(S3)采用DSP Builder 11.1开发平台，设计可便捷调整频率的外加周期激励信号模块。(S4)采用Matlab 2011b开发平台，嵌入(S3)中的外加周期激励信号模块，实现Holmes‑Duffing混沌系统的数字电路。(S5)采用Altera公司生产的Cyclone II EP2C5T144C8 FPGA芯片和AD9764 D/A转换芯片，构建系统的硬件平台。所述的外加周期激励信号模块由常数模块、并行加法器、总线模块、延时模块、乘法器、正弦ROM查找表构成。