蔡氏电路的研究与制作

在非线性电路中蔡氏电路是迄今为止产生复杂动力学行为的最为有效和较为简单的电路之一。从软件仿真和电路制作两个角度分别对蔡氏电路的特性进行了研究,讨论蔡氏电路的工作原理,分别用PSPICE和MATLAB软件仿真出蔡氏电路的相关特性,并制作出硬件电路,给出观察蔡氏电路周期1、周期2极限环及单涡卷和双涡卷混沌吸引子的实验结果,得出了与理论分析一致的结果。对进一步研究和设计专用混沌集成电路及混沌在保密通信中的应用具有积极的意义。     

变形蔡氏电路中的混沌控制及Pspice仿真研究

针对变形蔡氏系统设计了电路,并通过Pspice仿真软件对其进行电路仿真.利用正比于系统变量的周期脉冲扰动法对其混沌进行控制,得到较好的控制结果.实验结果表明,所设计的控制器只需调整脉冲控制源的周期、脉宽和幅值,即可实现对混沌运动的控制.     

SETMOS在蔡氏电路中的特性研究

利用拟合法简化了单电子晶体管与金属氧化物半导体混合结构器件SETMOS的负微分电阻特性方程,提出了由SETMOS设计多涡卷混沌电路的方法.理论上定性和定量地分析了负微分电阻特性对于多涡卷蔡氏电路平衡点的影响.经研究发现,多涡卷蔡氏电路混沌在非线性函数的各负斜率区中形成径向收缩、轴向拉伸的单向运动,而在各正斜率区中形成径向拉伸、轴向收缩的涡卷运动.这为进一步实现多涡卷电路及研究其复杂动力学行为提供了理论基础.     

改进蔡氏混沌电路的实现

设计了改进型的蔡氏电路装置.用Multisim软件对改进电路进行仿真实验后,搭建了此电路系统的装置.通过改变参数,得到了系统一周期、二周期、四周期到混沌的时间序列和二维相空间重构图,从而得到了丰富的混沌行为.     

变型蔡氏电路中混沌控制的实验研究

将变型蔡氏电路与线性二阶电路相耦合．进行线性二阶电路对变型蔡氏电路非反馈混沌控制的实验研究．实验结果表明：变型蔡氏电路比蔡氏电路具有更强的鲁棒性，更易实现混沌控制．     

SETMOS实现多涡卷蔡氏电路的研究

基于细胞神经网络结构,利用具有负微分电阻特性的单电子晶体管与金属氧化物半导体混合结构器件SETMOS实现了多涡卷蔡氏电路.对该电路系统的基本动力学特性(如相图、分岔图、Lyapunov指数、Poincaré映射和功率谱)进行了理论分析和数值仿真,并利用电路仿真实验验证了该三阶四涡卷蔡氏电路设计的正确性和可行性.研究结果表明,SETMOS的负微分电阻特性决定着多涡卷蔡氏电路的复杂动力学行为,而且所设计的电路结构简单易行.     

蔡氏电路的功能全同电路与拓扑等效电路及其设计方法

基于经典蔡氏电路方程的电容电压与电感电流变量及其状态方程归一化特点,提出了三种标度化、优化的电路设计方法:一种是方程变量都为电压的5运放电源限幅蔡氏电路,便于大规模集成;两种二极管非线性构成的功能全同蔡氏电路,与限幅非线性电路优势互补,可供大规模集成的细胞神经网络系统设计;同时,给出了与蔡氏电路为微分同胚电路的优化三次方蔡氏电路.各电路设计方法适用于以三折线为主的三次型混沌电路.最后,将本文提出的电路设计方法应用于混沌保密通信,实验表明该方法具有实用性和一定的应用价值.     

蔡氏混沌电路实验的改进设计

改进实验以蔡氏混沌电路为核心进行对混沌现象的探究,通过Multisim软件对蔡氏电路进行仿真,按照仿真的元件参数进行实际电路的制作与调试。使用具有幅度衰减功能的探头作为声卡示波器的信号输入装置,进行混沌现象在虚拟仪器系统上的观测与记录,并利用有源模拟电感代替传统的无源电感进行对比实验。改进实验操作简单、测量准确,易于在日常教学活动中开展。     

差分图像运动监测仪的数值模拟与对比实验研究

差分图像运动监测仪广泛应用于视宁度的实时测量.利用随机相位屏和光学离焦像差模拟差分图像运动,分析了差分图像运动监测仪的测量准确度,结果表明差分图像运动监测仪能够可靠地测量地面处湍流.在国家天文台兴隆观测站,开展了两台相同硬件配置的差分图像运动监测仪的对比实验,分析曝光时间的影响和测量结果的相关性.结果表明:有限曝光时间降低差分图像运动,使视宁度值测量值偏小;视宁度测量结果的时间变化趋势和统计结果一致性较好.     

偏置电阻对放大电路频率响应调节数值仿真研究

首先利用matlab编程仿真分析偏置电阻对共发射极三极管放大电路的频率响应调节作用,然后利用仿真实验软件multisim对分析结果进行数值验证分析。对现行教材频率特性部分内容了做一些扩充。     

单缝衍射图像的仿真与研究

应用M atlab编程仿真单缝衍射形成的图像及全息图,数值模拟了夫琅禾费衍射和费聂耳衍射的衍射图和全息图,分析比较了它们的区别和联系,研究结果为电磁波发射中天线的探测提供理论依据。     

蔡氏电路中模拟电感的容差分析

搭建了基于模拟电感的蔡氏电路,通过改变分岔参量,得到了基于模拟电感的蔡氏电路经倍周期分岔走向混沌的相图.实验结果表明,相对于原始蔡氏电路,基于模拟电感的蔡氏电路的分岔参量调节范围更宽,倍周期分岔现象更为丰富,且易起振,便于集成.     

基于符号函数的注入反馈式蔡氏电路同步控制

蔡氏电路的状态变量不易引出,一般的同步控制方法难以硬件电路实现.针对此类含有电感、电容储能元件的混沌电路,提出一种注入反馈式混沌同步电路设计方法,通过引出状态变量,并在状态变量微分量未知的情况下对系统实施混沌控制.利用该方法,对运动行为不同的两个蔡氏系统,实现了基于符号函数的非线性投影同步控制研究,电路实验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

基于电流传输器的蔡氏混沌电路的设计和实现

针对传统的蔡氏混沌电路中的信号频率受限和电流信号波形不易测量的缺点,提出了用电流传输器实现的蔡氏电路.采用电流传输器实现了有源仿真电感和蔡氏分段线性电阻,使电路的性能更加稳定、工作频率提高.同时,不需要任何附加电路,就可以非常容易地测量和观察电路中的电流波形以及与电流有关的相图.对电路进行了设计、计算机仿真、硬件实现和实验测试.测试结果与计算机仿真结果一致,证明了电路的正确性和设计的有效性.本电路适用于保密通信.     

一种简单的基于蔡氏电路的数字加密通信实验

介绍一种简单的基于蔡氏电路的对数字信号进行加密传输以及解密的实验方法,以及该实验作为一个新的与前沿科学相结合的普通物理实验的优点.     

整流与滤波电路的仿真实现

设计了基于Multisim的整流滤波仿真电路,避免了实际电路更换元器件的不便及潜在危险,可以更透彻地研究整流与滤波。通过搭建仿真电路并调节相关器件参数,直观呈现了整流滤波的波形,分析了整流后电压与理论值有差异的原因,并得出电容值越大滤波效果越好的结论,且电容充放电时间常数大于1秒时,输出电压达到最大值。     

五阶压控忆阻蔡氏混沌电路的双稳定性

通过在蔡氏电路的耦合电阻支路中串联一个电感,采用压控忆阻替换蔡氏电路中的蔡氏二极管,提出了一种新颖的五阶压控忆阻蔡氏混沌电路.建立该电路的数学模型,从理论上分析了平衡点及其稳定性的演化过程.特别地,该电路在给定参数下只有一个不稳定的零平衡点,却形成了混沌与周期的非对称吸引子共存的吸引盆,意味着双稳定性的存在.进而利用数值仿真与PSIM电路仿真着重研究了本文电路在不同初始状态下产生的双稳定性现象及其形成机理.PSIM电路仿真结果与数值仿真结果一致,较好地验证了理论分析.借助分岔图、李雅普诺夫指数、相轨图和吸引盆进一步深入探讨了归一化五阶压控忆阻蔡氏系统依赖于系统初始条件的动力学行为.结果表明,该忆阻蔡氏系统在不同的初始条件下能够呈现出混沌吸引子与周期极限环共存的双稳定性现象.     

多分界面下四维蔡氏电路的张弛簇发及其机制研究

在经典蔡氏电路的基础上,引入反馈元件,建立了包含多个分界面的四维广义蔡氏电路.在适当的参数条件下,状态变量之间会存在量级上的差距,从而构成了包含两个时间尺度的快慢耦合系统.分析了快子系统的平衡点及其性质,进而利用微分包含理论,探讨了不同的非光滑分界面上的奇异性.给出了系统在两组参数条件下的不同周期簇发行为,应用快慢分析法探讨了系统轨迹在经过多个分界面时的特殊簇发现象,揭示了多吸引子共存时不同的簇发行为的形成机理以及非光滑分岔对簇发行为的影响.     

基于图像衍生的红外无人机图像仿真方法研究

对无人机群的红外视频进行监视是安防和军事领域的新热点。由于复杂背景下无人机图像获取难度大,图像数量难以满足相关算法的模型训练和验证等需求,因此提出一种基于图像衍生的红外无人机图像仿真方法。采用该方法对红外无人机模板图像与红外背景图像进行混合,从而生成大量不同背景下的无人机目标图像。针对图像混合技术受背景噪声影响严重、无人机目标边缘模糊和合成图像调和度低等问题,采用一种无监督的生成式对抗网络来生成调和度较高的灰度约束图像,将其与目标梯度图像作为联合约束来求解高斯-泊松方程,得到与真实图像特征一致性较高的混合图像。实验结果表明,所提方法生成的混合图像具有较高的图像调和度和视觉真实性,说明所得图像作为扩充样本可有效提高机器学习算法的性能。     

图像旋转算法的分析与对比

为提高图像旋转补偿算法的效率,需要研究合理的空间变换方法,通过分析直接法、三步法和累加法的基本原理和计算复杂性,比较了三种方法的计算效率.实验表明,累加法减少了图像旋转中大量的浮点运算以及取整运算,可以在保证旋转质量的前提下,使图像旋转的平均处理速度明显提高.