[发明专利]一种高复杂性四维超混沌电路

说明书

本发明提出一种高复杂性四维超混沌电路，该电路由四个通道电路组成，第一通道电路、第二通道电路和第三通道电路均由乘法器、运放器、电阻和电容组成；第四通道电路由运放器、电阻和电容组成，本发明提供的电路拓扑结构简单，不包含复杂的非线性项，易于实现，而且在吸引子复杂性、系统参数鲁棒性和信号带宽三个方面具有明显的优势，具备突出的工程应用潜力。

技术领域

本发明涉及非线性电路领域，尤其涉及一种高复杂性四维超混沌电路。

背景技术

自然科学和技术的发展，正在使传统的学科划分和研究方法发生深刻的变化，学科之间的相互渗透和传统学科与日新月异的新技术的结合，促进了大批综合性边缘学科的孕育和发展。这种发展的一个重要特征是“非线性”，非线性科学的发展从根本上影响和改变着整个科学体系，非线性科学的研究不仅具有重大的科学意义，而且具有广泛的应用前景。一般来说，非线性科学的主体包括混沌、分岔、分型、孤立子和复杂性的研究，其中，混沌的研究占有极大的分量。非线性电路也即混沌电路揭示了非线性系统运动的真实规律及基本特征，反应了系统的动力学特性。由于混沌信号的类随机性、连续宽带功率谱特性、混沌系统对初试条件的敏感依赖性以及其易于产生、难以通过常用的时域和频域处理预测和分离等特点，使得混沌信号特别适用于保密通信和信息加密领域，在船用电气、船舶系统、航天工程等领域都发挥着重要作用。

目前的混沌/超混沌系统/电路在某些方面(主要集中的复杂性方面)具有突出的性质，但是，这些系统的高复杂性主要来自于多个复杂的非线性项的耦合，这会对具体的电路实现带来一定的困难。同时，这些系统很难在与工程应用相关的方面(包括系统复杂性、参数鲁棒性、信号带宽)上，同时具有较好的性质。以上两点，阻碍了混沌系统/电路在工程上的实际应用。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种高复杂性四维超混沌电路，用于解决超混沌系统电路工程实现困难的问题。

为了实现上述目的，本发明提出一种高复杂性四维超混沌电路，包括第一通道电路、第二通道电路、第三通道电路和第四通道电路，其中：

所述第一通道电路包括乘法器A1、运放器U1A、运放器U1B、运放器U1C、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C1；

所述乘法器A1的输出端与所述电阻R3相接，所述电阻R3与所述电阻R1和所述电阻R2并联后接入所述运放器U1A的负输入端，所述运放器U1A的输出端经所述电阻R4反馈接入所述运放器U1A的负输入端，所述运放器U1A的输出端经所述电阻R5连接后接入所述运放器U1B的负输入端，所述运放器U1B的输出端经所述电容C1反馈接入所述运放器U1B的负输入端，所述运放器U1B的输出端经所述电阻R6连接后接入所述运放器U1C的负输入端，所述运放器U1C的输出端经所述电阻R7反馈接入所述运放器U1C的负输入端；

所述第二通道电路包括乘法器A2、运放器U2A、运放器U2B、运放器U2C、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C2；

所述乘法器A2的输出端与所述电阻R9相接，所述电阻R9与所述电阻R8和所述电阻R10并联后接入所述运放器U2A的负输入端，所述运放器U2A的输出端经所述电阻R11反馈接入所述运放器U2A的负输入端，所述运放器U2A的输出端经所述电阻R12连接后接入所述运放器U2B的负输入端，所述运放器U2B的输出端经所述电容C2反馈接入所述运放器U2B的负输入端，所述运放器U2B的输出端经所述电阻R13连接后接入所述运放器U2C的负输入端，所述运放器U2C的输出端经所述电阻R14反馈接入所述运放器U2C的负输入端；

所述第三通道电路包括乘法器A3、乘法器A4、运放器U3A、运放器U3B、运放器U3C、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21和电容C3；