[发明专利]一种Chen混沌信号发生器

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及一种Chen混沌信号发生器。

背景技术

混沌是现实世界中普遍存在的现象，它是由确定性的运动方程产生的类似噪声的随机现象。混沌本身的特点使其在工程上的独特应用有着广阔的前景，随着混沌理论的不断发展，混沌应用已经成为非线性领域中的热点研究学科。目前，人们在混沌应用特别是混沌电路应用方面的研究取得了很大进展，例如在混沌保密通信、混沌控制、混沌测量、混沌加密等方面都有很多研究成果，但同时也面临着巨大的挑战，尤其是在实用电路的设计和实现方面，还有许多实际问题需要研究和探索。近年来，混沌科学与其他科学相互渗透，无论是在生物学，生理学，心理学，数学，物理学，电子，信息科学，还是天文学，气象学，经济学，甚至在音乐艺术等邻域，混沌理论都得到了广泛的应用。

1999年，陈关荣教授在研究混沌反控制的过程中发现了Chen系统，Chen系统与Lorenz系统很类似，但是Chen系统具有更复杂的拓扑结构和动力学行为。它是一个三维的自治系统，其数学模型如下：

x·=σ(y-x)y·=(γ-σ)x+γy-xzz·=xy-bz]]>

其中：x、y、z是三个变量信号；

是x的一阶导数；

是y的一阶导数；

是z的一阶导数；

σ、γ、b是三个待定系数。

虽然混沌研究现已成为一个热点课题，但是由于混沌系统对硬件条件的要求比较苛刻，所以现有的很多混沌理论都停留在理论与仿真阶段。对于已经实现的混沌信号发生器来说，各自有各自的方法，图1所示电路是其中的一种实现方法。

由上图可以明显看出，该实现方法电路非常复杂，不易实现。用的器件很多，相互之间的影响、干扰也特别大，影响稳定性，不够可靠；而且使用的芯片多导致整体造价高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种Chen混沌信号发生器，以达到信号发生器参数可自主调整、无需编程、无需使用单片机，造价低的目的。

一种Chen混沌信号发生器，该混沌信号发生器基于Chen系统，其内部包括X信号产生模块、Y信号产生模块和Z信号产生模块，所述的X信号产生模块中包括反相器、反相加法器和反相积分器，Y信号产生模块中包括反相器、乘法器和反相积分加法器，Z信号产生模块中包括乘法器和反相积分加法器，其中，X信号产生模块用于输出第一路电压信号；Y信号产生模块用于输出第二路电压信号；Z信号产生模块用于输出第三路电压信号；X信号产生模块第一输出端发送电压信号至Z信号产生模块第一输入端，X信号产生模块第二输出端发送电压信号至Y信号产生模块第一输入端，Y信号产生模块的输出端发送电压信号至Z信号产生模块第二输入端和X信号产生模块的输入端，Z信号产生模块输出端发送电压信号至Y信号产生模块第二输入端；上述X、Y、Z信号产生模块输出的三路电压信号即为该信号发生器输出的电压信号。

所述的X信号产生模块，其内部的反相加法器的第二输入端即为X信号产生模块的信号输入端，反相器的第一输出端即为X信号产生模块的第一输出端，反相器的第二输出端连接反相加法器的第一输入端，反相加法器的输出端连接反相积分器的输入端，反相积分器的输出端连接反相器的输入端，并且反相积分器的输出端即为X信号产生模块的第二输出端。