一个新的混沌系统的构建与实现

参考Chen系统和Liu系统的构建模式, 对Lorenz系统进行改造, 构建一个新的三维自治混沌系统. 讨论了平衡点的性质, 给出了系统的功率谱图、 Poincare截面图, 并利用分岔图和Lyapunov指数谱详细分析了各参数变化对系统动力学行为的影响. 研究发现, 交叉乘积项参数d和平方项参数e变化时, 系统的Lyapunov指数谱保持恒定, 且参数d具有全局非线性调幅功能, 参数e具有局部非线性调幅功能. 另外, 设计了该混沌系统的模拟电路, 实验结果证实了混沌系统的可实现性.     

一个新的五阶超混沌电路及其研究

提出一个新的五阶超混沌电路. 该电路由三个线性电感、两个线性电容、一个线性负电阻和二个非线性元件组成,并具有π形的电路结构. 其主要特征是,利用非线性元件的作用来切换电路中的时间常数,使其电压和电流发生急剧变化. 利用负电阻可满足电路局部发散的条件,并且这种电压和电流的急剧变化以及局部发散是该电路产生混沌与超混沌的两个前提条件. 分岔和李雅普诺夫指数计算结果表明,随着分岔参数的改变,电路的振荡机理由周期态演变为混沌态,再由混沌态演变为超混沌态. 设计了五阶超混沌电路,给出了硬件实验结果. 关键词： 超混沌电路 超混沌吸引子 电路实验     

有限区域条件下离散时间系统的反控制与电路实现

在Chen-Lai算法和Wang-Chen算法中, 模函数的定义域均为(-∞, +∞). 然而, 在电子电路等技术实现中, 模函数定义在有限区域上则更符合实际情况. 本文以有限区域条件下模函数为正弦函数的离散时间系统反控制为典型实例,给出了受控系统在Li-Yorke意义下混沌的充分条件和严格的理论证明,从而能根据定理给出的充分条件和器件自身规定的一个有限区域或动态范围的约束条件来共同确定电路的具体参数范围,为电路设计与技术实现提供理论依据.基于这一方法, 设计了有限区域条件下模函数为正弦函数的离散时间系统反控制电路,给出了电路实验结果,证实了本方法的可行性. 本文的这种方法也可用于解决有限区域条件下模函数为其他非线性函数的离散时间反控制与电路实现问题.     

永磁同步电动机的自适应混沌控制

首先基于LaSalle不变集定理设计一种自适应控制器,实现了永磁同步电动机中的混沌控制. 然后在控制项中增加一个控制强度因子,给出了一种改进的自适应控制器. 与以往的控制方案相比,该控制方案具有最简形式,控制器可以施加在状态方程的任何一项上. 仿真结果表明了该方法的有效性和对外界随机干扰的鲁棒性. 关键词： 自适应控制 LaSalle不变集定理 永磁同步电动机 混沌控制     

一种新型混沌产生器

通过构造一个转折点值α可变的三分段线性奇函数，研究一种新型混沌产生器.这种混沌产生器的主要特征是，随着转折点值α在0<α≤1范围内变化时，系统从倍周期分岔进 入混沌状态，可产生双层单螺旋、单层单螺旋、双层双螺旋和单层双螺旋四种不同类型的混沌吸引子，其中双层单螺旋和双层双螺旋为本电路实验中所发现的两类新型混沌吸引子.分析了这种混沌产 生器随α值在0<α≤1范围内变化时的分岔图、李雅普诺夫指数谱、最大李雅普诺夫指 数λ_max以及单层双螺旋和双层双螺旋的功率谱.在此基础上设计硬件电路，进行了计算机模拟和电路实 关键词： 混沌产生器 双层双螺旋 双层单螺旋 电路实验     

基于现场可编程门阵列技术的混沌数字通信系统——设计与实现

提出了基于IEEE-754标准和现场可编程门阵列(FPGA)技术的混沌数字通信系统的通用设计与硬件实现的一种新方法,实现了混沌加密体制与传统密码体制的结合.根据Euler算法,对连续混沌系统作离散化处理,通过FPGA硬件设计混沌离散系统,使其产生作为密钥的混沌数字序列,其中加密算法采用置乱扩展技术,并对算法进行了分析.设计驱动响应式同步保密通信系统,构建包含信号在内的闭环,实现发送端与接收端离散混沌系统的同步.以网格蔡氏混沌系统为例,对该保密通信系统进行了FPGA硬件实验,给出了技术实现过程、算法流程、硬 关键词： 网格多涡卷蔡氏电路 置乱扩展矩阵 现场可编程门阵列技术 混沌数字通信系统     

一个新的超混沌系统及其自适应追踪控制

通过在一个三维混沌系统中加入状态反馈控制器, 构造出一个新的四维超混沌系统. 分析表明, 随着不同参数变化该系统呈现周期、复杂周期、准周期、混沌及超混沌运动. 同时设计出模拟电子电路对该超混沌系统进行了实验验证. 最后, 设计了一个自适应追踪控制器,实现了其对各种不同参考信号的单变量追踪控制.     

复杂多卷波混沌系统的理论设计与电路实现

双卷波Chua电路的发明第一次在混沌理论与非线性电路之间建立了直接联系.复杂多卷波混沌系统在混沌理论与非线性电路之间架起了桥梁.复杂多卷波混沌系统具有明确的工程应用背景,它的理论设计与电路实现在过去三十年里得到迅猛发展.本文简要的回顾国内外过去三十年在复杂多卷波混沌系统的理论设计与电路实现上的主要研究进展,包括基本理论,设计方法与典型的工程应用,试图推进国内复杂多卷波混沌系统的研究.     

基于数字信号处理器的语音无线混沌通信——系统设计与硬件实现

提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的语音无线混沌数字通信系统设计与硬件实现的新方案.根据Runge-Kutta算法和变量比例扩张变换,以多涡卷广义Jerk系统为例,对其连续混沌系统作离散化处理,产生作为语音数据加密与解密的混沌数字序列.在芯片型号TMS320VC5509APGE的DSP技术平台上,利用无线发送器和无线接收器nRF2401,实现了语音无线混沌数字通信.给出了技术设计与硬件实现结果,证实了该方案的可行性.     

Generation and synchronization of N-scroll chaotic and hyperchaotic attractors in fourth-order systems

Based on our previous works and Lyapunov stability theory, this paper studies the generation and synchronization of N-scroll chaotic and hyperchaotic attractors in fourth-order systems. A fourth-order circuit, by introducing additional breakpoints in the modified Chua oscillator, is implemented for the study of generation and synchronization of N-scroll chaotic attractors.This confirms the consistency of theoretical calculation, numerical simulation and circuit experiment.Furthermore,we give a refined and extended study of generating and synchronizing N-scroll hyperchaotic attractors in the fourth-order MCK system and report the new theoretical result, which is verified by computer simulations.