[发明专利]基于广义忆阻Colpitts振荡器的混沌信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于广义忆阻Colpitts振荡器的混沌信号发生器，即将广义忆阻器引入到四阶Colpitts振荡器中，从而构成一种新型混沌信号发生器。

背景技术

Colpitts(考毕子或考毕兹)振荡器是以发明者Edwin H.Colpitts命名的电子振荡器。Colpitts振荡器可以看成是Hartley(哈特莱)振荡器的对偶。Colpitts振荡器采用了两个电容和一个电感，而Hartley振荡器采用了两个电感和一个电容。

Colpitts振荡电路作为典型的电容三点式反馈振荡电路，是人们所熟知的振荡器电路。Colpitts振荡电路广泛地应用于从极低频段到毫米波频段的信号源中。在传统Colpitts振荡电路的应用中，人们关注的是其简谐振荡特性，并尽力抑制其他的非线性效应，以期获得高质量的正弦信号输出。1994年，Kennedy发现了Colpitts电路可以产生混沌振荡，此后，Colpitts混沌电路逐渐为人们所关注，并成为一个研究热点。研究表明Colpitts振荡电路和蔡氏电路在电路拓扑结构以及动力学特性上存在相似性。但Colpitts振荡电路利用三极管的非线性特征产生混沌振荡，不像蔡氏电路基于运算放大器构建的双端口非线性负阻产生混沌。微波三极管的工作频率远远高于运算放大器，这使得Colpitts振荡电路更适合设计工作在微波频段的混沌信号发生器。从应用的角度讲，频率更高、带宽更宽的混沌信号符合扩频通信系统、超宽带通信与混沌雷达等应用领域的需要。

自1963年美国麻省理工学院著名气象学家Lorenz提出第一个混沌系统以来，国内外众多学者提出并构造了大量的混沌系统。早期的混沌系统生成模型，如Lorenz大气湍流方程、Logistic虫口模型、蔡氏(Chua)混沌电路等，一般是从物理系统中经过简化和抽象后获得的，并以此为基础建立的相应的混沌系统理论体系。近期的混沌系统生成模型则是以已有的混沌理论为基础，主要基于已有的模型作延伸构造出新的模型。例如，Chen系统和Lü系统是从Lorenz系统中生成的，并与Lorenz系统共同构成广义Lorenz系统。总体来说，随着混沌系统的迅猛发展，混沌系统越来越需要新的模型去继续完善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是将广义忆阻器引入到Colpitts振荡器中实现一种新的混沌信号发生器。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种将广义忆阻器引入到Colpitts振荡器中，构成五阶的基于广义忆阻Colpitts振荡器的混沌信号发生器，其技术方案如下：

基于广义忆阻Colpitts振荡器的混沌信号发生器，包括电容C₁、电容C₂、电容C₃、电感L、电阻R₁、电阻R₂、双极性晶体管Q、基于忆阻二极管桥的广义忆阻器M；其中双极性三极管Q的基极端与发射极端分别与电容C₁的正、负极端相连，分别记做a、b端；双极性三极管Q的集电极与电感L的一端相连，记做c端；电感L的另一端与电阻R₁的一端相连，记做d端；电阻R₁的另一端与电源V_CC的正极端相连；电源V_CC的负极端与a端相连；基于忆阻二极管桥的广义忆阻器M的正极端与电容C₃的正极端相连，记做e端；电容C₃的负极端与电容C₂的正极端相连，记做f端；电容C₂的负极端与b端相连；基于忆阻二极管桥的广义忆阻器M的负极端与电源V_EE的负极端相连，记做g端；电源V_EE的正极端与电阻R₂的一端相连；电阻R₂的另一端与b端相连；其中c、d端分别与f、e端相连；a、g端分别接地。