[发明专利]超混沌隐藏吸引子产生电路及其构建方法

说明书

本发明涉及一种磁控忆阻类Lü系统超混沌隐藏吸引子产生电路及其构建方法，本超混沌隐藏吸引子产生电路包括：振荡系统和磁控忆阻对应的等效实现电路；其中所述振荡系统适于通过与等效实现电路相连以呈现相应隐藏振荡现象；本发明涉及磁控忆阻类Lü系统超混沌隐藏吸引子产生电路及其构建方法，其在原有的Lü系统的第一方程中添加磁控忆阻项，即第一积分通道；第二方程中添加线性反馈项和外部激励，即第二积分通道；第三积分通道保持不变，实现了一种超混沌隐藏吸引子产生电路。

技术领域

本发明涉及一种含有隐藏吸引子的忆阻超混沌系统，在原有的Lü系统的第一方程添加磁控忆阻项、第二方程添加线性反馈项和外部激励项。实现了一种磁控忆阻类Lü系统超混沌隐藏吸引子产生电路。

背景技术

1971年提出了一种新的二端电路元件-忆阻器，并且从理论上预测了忆阻电荷与磁通量关系的存在性。2008年，美国惠普公司的研究人员将忆阻元件首次电路实现。2009年希捷公司的研究人员再次发明了一种基于电子磁性的自旋忆阻系统。近年来，忆阻元件因其具有非线性和记忆性，在人工神经网络、保密通信、存储器、生物模拟的研究预示存在广阔的应用前景。忆阻的出现使得延续摩尔定律成为了可能，其记忆特性、纳米级尺寸、快速开关以及耗电量低等特点为其各种应用的研究打下了坚实的基础。并且,随着材料、电子、系统、自动化等学科的发展,忆阻的研究和应用将会成为越来越热门的研究方向。

基于忆阻的非线性，越来越多的学者开始将其应用到混沌电路的产生中，从而在保密通信中有着许多应用。虽然惠普公司和希捷公司相继发明了忆阻元件的电路实现方法，但是其高昂的造价和较大的技术实现难度使得忆阻还无法达到商业化生产的水平。这使得许多研究人员还无法直接获得相关的忆阻器件进行各种科学研究，因此，利用电阻、电容、电感、运算放大器、模拟乘法器等分立元器件实现了多种忆阻模拟器，或者基于特殊拓扑形式的电路构建了若干广义忆阻模拟器，为忆阻及其应用电路的建模分析和实验观察做出了重要贡献。本文提出了一种磁控忆阻类Lü系统超混沌隐藏吸引子产生电路，进一步地拓展了忆阻模拟器的实现形式。并且，本申请提出在四维条件下获得的忆阻超混沌电路，没有平衡点，且能够产生超混沌隐藏吸引子，使得该系统具有更为复杂的动力学特性，预期该忆阻系统在保密通信密钥产生等方面的具有潜在的应用价值。新系统所生成的新颖且奇异的隐藏吸引子，不同于传统的自激吸引子，因为新系统不存在平衡点，其吸引盆与任何不稳定平衡点不相交，它是近年来新发现且新定义的一类吸引子，得到了学术界的广泛关注并取得了大量研究成果。因此，研究新忆阻系统的实现方法及其存在的隐藏吸引子有着重要的物理意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是构建一种用于磁控忆阻类Lü系统的超混沌隐藏吸引子产生电路及其构建方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超混沌隐藏吸引子产生电路，包括：振荡系统和磁控忆阻对应的等效实现电路；其中所述振荡系统适于通过与等效实现电路相连以呈现相应隐藏振荡现象。

进一步，所述磁控忆阻等效实现电路包括：积分器，乘法器M_a、乘法器M_b，加法运算电路；其中所述磁控忆阻等效实现电路的输入端对应的状态变量–v_y经过积分器的积分运算后输出状态变量v_w，且该状态变量v_w经过乘法器M_a后与状态变量–v_y通过乘法器M_b完成乘法运算后，再通过加法运算电路输出–gW(v_w)v_y。

进一步，所述加法运算电路包括：与等效实现电路的输入端相连的第一电阻R/gα，与第二乘法器输出端相连的第二电阻R/gβ，且第一、第二电阻的另一端相连后作为等效实现电路的输出端；其中设置相应控制参数α＝4和β＝0.18。

进一步，所述振荡系统包括：第一、第二和第三积分通道；其中

第一积分通道内包括第一积分器，其有两个输入端，即