本文關(guān)鍵詞：多渦卷混沌吸引子參數(shù)建模及其混沌電路實(shí)現(xiàn)研究　出處：《湖南大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在相對(duì)論和量子力學(xué)產(chǎn)生之后,人類在物理學(xué)上產(chǎn)生了第三次革命  混沌理論的誕生,它架起了一座確定論和概率論之間的橋梁,它改變了人類的科學(xué)思維方式�；煦缡窃诖_定性系統(tǒng)中產(chǎn)生的在有界區(qū)域內(nèi)看似隨機(jī)而又無(wú)規(guī)則的動(dòng)力學(xué)行為,它與其他學(xué)科相互滲透、相互促進(jìn)、共同發(fā)展,它在電子工程、信息工程、通信工程、力學(xué)工程等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。近二十年來(lái),混沌科學(xué)得到了前所未有的發(fā)展。由于多渦卷混沌吸引子具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)行為,學(xué)者們利用各種函數(shù)產(chǎn)生了一個(gè)方向(1-D)、二個(gè)方向(2-D)、三個(gè)方向(3-D)、高階多維多渦卷混沌吸引子,并用傳統(tǒng)電壓放大器設(shè)計(jì)了相應(yīng)的多渦卷混沌電路。由于傳統(tǒng)電壓放大器的固有缺點(diǎn),使這些混沌電路具有頻帶窄、轉(zhuǎn)換速率低、工作電壓高以及使用有源器件多的缺點(diǎn)。而電流反饋放大器具有帶寬-增益積可調(diào)、轉(zhuǎn)換速率高、端口特性好的特點(diǎn),以及它以電流為處理對(duì)象,降低電壓對(duì)其影響不大,從而使其設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)了頻率高、工作電壓低、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用有源器件少的優(yōu)點(diǎn)。然而,目前的研究狀況未能達(dá)理想的狀態(tài),具體表現(xiàn)在:1-D多渦卷混沌電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用有源器件多,2-D多渦卷混沌電路研究較少,3-D多渦卷混沌電路還無(wú)人涉及。而對(duì)多渦卷混沌吸引子參數(shù)(寬度、周期、平衡點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn))的研究情況是:1-D、2-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)研究較少,3-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)研究還無(wú)人涉及。本文主要研究了基于電流反饋放大器(Current Feedback Operational Amplifier,縮寫CFOA)的1-D、2-D、3-D多渦卷混沌電路以及基于電流反饋放大器的多渦卷混沌吸引子參數(shù)(寬度、周期、平衡點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn))建模以及其混沌電路實(shí)現(xiàn),其主要內(nèi)容如下:第1章介紹了多渦卷混沌吸引子產(chǎn)生的方法、多渦卷混沌吸引子的分類,分別介紹了用傳統(tǒng)電壓放大器、電流反饋放大器、電流傳輸器設(shè)計(jì)的多渦卷混沌電路。第2章介紹了電流反饋放大器的電路結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了電流反饋放大器的增益特性、頻率特性、功能電路以及非線性特性。第3章首先介紹了混沌的研究歷史、混沌的定義、混沌的特征、混沌的研究方法。然后從Lorenz系統(tǒng)入手,找到一個(gè)新混沌系統(tǒng),從理論上分析了新混沌吸引子,包括平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性,混沌吸引子的耗散性、龐加萊圖、李亞譜諾夫指數(shù)譜、分岔圖、波形圖、功率譜等,設(shè)計(jì)了一個(gè)混沌電路,用電路仿真驗(yàn)證了電路設(shè)計(jì)的正確性,介紹了一種同步方法,用此同步方法解決了新混沌系統(tǒng)的同步問(wèn)I題,設(shè)計(jì)了一個(gè)同步電路,也用電路仿真驗(yàn)證了同步電路設(shè)計(jì)的正確性。第4章針對(duì)目前主要采用傳統(tǒng)電壓放大器設(shè)計(jì)的1-D、2-D、3-D以及高階多渦卷混沌電路,其缺陷是使用有源器件多、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作頻率低。而用電流反饋放大器設(shè)計(jì)的1-D多渦卷混沌電路,雖然提高了電路的工作頻率,但其電路結(jié)構(gòu)仍較復(fù)雜、使用有源器件較多。而用電流反饋放大器設(shè)計(jì)的2-D多渦卷混沌電路研究較少,用電流反饋放大器設(shè)計(jì)的3-D多渦卷混沌電路研究還無(wú)人涉及。這章首先用一個(gè)電流反饋放大器實(shí)現(xiàn)了非線性函數(shù)單元電路,非線性函數(shù)序列電路通過(guò)單元電路并聯(lián)而成,在此基礎(chǔ)上,分別僅用一種電流反饋放大器設(shè)計(jì)了1-D、2-D、3-D多渦卷混沌電路,這些電路具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用有源器件少、工作頻率高的特點(diǎn),也使基于電流反饋放大器的電路所產(chǎn)生的多渦卷混沌吸引子從1-D、2-D發(fā)展到3-D,也由于僅用一種電流反饋放大器設(shè)計(jì)電路,便于使多渦卷混沌電路芯片化。第5章針對(duì)1-D、2-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)(寬度、周期、平衡點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn))研究較少,以及3-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)研究還無(wú)人涉及。本章根據(jù)基于電流傳輸器的1-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)以及基于傳統(tǒng)電壓放大器的2-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)模型。首先研究了基于電流反饋放大器的1-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)模型,給出了各參數(shù)計(jì)算公式,分別計(jì)算出各參數(shù)的數(shù)值,通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證各參數(shù)計(jì)算值的正確性,用電流反饋放大器設(shè)計(jì)出了電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用有源器件少、工作頻率高的1-D多渦卷混沌電路。其次研究了基于電流反饋放大器的2-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)模型,也給出了各參數(shù)計(jì)算公式,分別計(jì)算出各參數(shù)的數(shù)值,通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證各參數(shù)計(jì)算值的正確性,用電流反饋放大器設(shè)計(jì)出了電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用有源器件少、工作頻率高的2-D多渦卷混沌電路。在1-D、2-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)模型的研究基礎(chǔ)上,研究了基于電流反饋放大器的3-D多渦卷混沌吸引子參數(shù)模型,推導(dǎo)出了各參數(shù)計(jì)算公式,分別計(jì)算出各參數(shù)的數(shù)值,通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證各參數(shù)計(jì)算值的正確性,用電流反饋放大器設(shè)計(jì)出電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用有源器件少、工作頻率高的3-D多渦卷混沌電路,使基于電流反饋放大器的多渦卷混沌吸引子參數(shù)模型從1-D到2-D、3-D得到了一系列研究,使多渦卷混沌吸引子描述更準(zhǔn)確,以便多渦卷混沌在實(shí)際工程中能更好地應(yīng)用。
[Abstract]:鍦ㄧ浉瀵硅鍜岄噺瀛愬姏瀛︿駭鐢熶箣鍚，

本文編號(hào)：1426818