基于matlab_simulink的实时混沌信号发生器研究[1]

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1、第27卷　第2期桂林电子科技大学学报Vol.27,No.22007年4月JournalofGuilinUniversityofElectronicTechnologyApr.2007X基于MATLABöSimulink的实时混沌信号发生器研究刘雄英,丘水生,范艺(华南理工大学电子与信息学院,广州　510640)摘　要:为克服用硬件电路实现复杂混沌映射的困难问题,基于MATLABöSimulink建立多涡卷混沌映射的数值模型,采用快速原型技术通过输入ö输出卡,将虚拟仿真信号转化生成实际的物理电信号,并与实际硬件电路连接起来,构成混沌通信系统的半实物仿真模型。对模

2、型的实验结果分析表明,数字仿真模型生成信号不仅具有优良的统计特性,而且通过模拟输出卡输出的实际电信号和信号源数字仿真模型生成的信号一致。关键词:混沌信号发生器;信号源;多涡卷;数字仿真中图分类号:TN914.3　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:16732808X(2007)0220087204Studyofreal-timechaoticgeneratorimplementationusingMATLABöSimulinkLIUXiong2ying,QIUShui2sheng,FANYi(CollegeofElectronics&InformationE

3、ngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)Abstract:Weconstructedadigitalsimulationmodelofmulti2scrollchaoticmapusingMATALABöSimulinkinordertoimplementthechaoticgenerator.Thisschemecouldeasethedifficultiesofthehardwarecircuitimplementationofcomplicatedchaoticm

4、ap.UsingRapidPrototypingtechnologies,wetransformedthevirtualsimulationsignalintophysicalelectricalsignalthroughInputöOutputdevices.Inthegivenexperiments,notonlycanthegeneratedchaoticsignalhaveexcellentstatisticsproperties,butalsorealtimeelectricalsignalcanagreewellwiththatgeneratedb

5、ythedigitalsimulationmodel.Keywords:chaoticgenerator;informationsource;multiplescrolls;digitalsimulation　　随着来自不同领域的科学家们对非线性混沌理Simulink对复杂混沌状态(或差分)方程进行数学建论研究的深入,人们越来越意识到混沌信号在工程模,以数字仿真形式产生混沌信号,并通过采集卡将[1](尤其是在电子通信工程)中应用具有巨大的潜力。信号发生器模型产生的信号引出到实际硬件电路。通作为混沌信号的来源-混沌信号发生器,是人们研究过实验,将对信号的统计特性

6、,以及信号的失真度进的热点问题之一。行分析研究。目前,在混沌通信工程领域中混沌信号源的实1　多涡卷混沌系统现,多数是基于硬件模拟电路的方法。然而在实际环境中,由于电子元器件的参数容易受寿命、环境温度蔡氏电路是人们研究最早的混沌模拟电路,具有等条件因素的影响而变化,鉴于混沌系统的特性对元电路结构简单,并能展现极为丰富、复杂的混沌动力件参数值的敏感依赖性,这样通信系统的收发端要建学行为等特点,所以在混沌电子通信工程中得到了广[2]立具有相同参数的混沌模拟电路系统非常困难。而泛应用。[3]且由于硬件模拟电路设计比较复杂,一些已知的混沌在满足Shil'nikov定理的

7、条件下,通过改变蔡映射系统,用硬件模拟电路实现,仍然存在一定难度。氏电路状态方程中分段线性奇函数的参数(斜率值,文中将以数字计算机为平台,利用MATLABö转折点和平衡点电压值等),可以在相空间中出现涡X收稿日期:2007-01-16基金项目:广东省自然科学基金(05300149;06025729),华南理工大学自然科学基金(B06E5050410)作者简介:刘雄英(1975-),男,内蒙古土默特右旗人,讲师,博士,主要从事非线性系统理论及混沌数字通信方面的研究。88　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　桂林电子科技大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　

8、2007年4月[4]卷与键相轨相间的多