基于混沌同步反同步切换的信号发生器制造技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非线性系统领域，尤其涉及一种基于混沌同步反同步切换的信号发生器。
技术介绍
自从1990年Pecora L.M和Carroll T.L开创性地实现了混沌系统的同步以来，混沌同步就成为非线性研究领域的热点问题，其研究成果在工程技术、生态系统、保密通信、电子电路等多领域具有巨大的潜在应用。为了有效地实验混沌的同步和控制，人们提出了许多可行的方法，如自适应同步、主动-被动同步、耦合同步、投影同步、线性反馈控制和滑模控制等。然而，目前大多数的混沌同步研究都集中于相同结构或相同维数的系统，对不同结构的混沌系统之间的同步研究还不多见。从未来发展的趋势来看,异结构的混沌系统之间的同步，更加具有实用价值，如异结构混沌系统在保密通信领域的应用。另一方面，同步系统的研究往往建立在精确的数学模型基础上，这给解决许多实际问题带来不便，而不确定参数的混沌系统则更加贴近客观现实世界。因此，非常有必要对不同维数且不确定参数的异结构混沌系统的之间的同步和反同步问题进行研究。可见，现有技术的瓶颈使适用于异结构、参数未知的混沌系统的同步与反同步控制方法，及基于混沌同步反同步切换的信号发生器成为亟需。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于混沌同步反同步切换的信号发生器，基于李雅普诺夫稳定性理论对参数未知的三维Qi系统和四维超混沌Lü系统实现自适应的同步和反同步控制，并设计相应的同步、反同步控制器及参数辨识规则，同时利用电子开关对两系统进行同步和反同步的快速切换。本专利技术提供一种基于混沌同步反同步切换的信号发生器，包括：驱动单元、参数校正单元、同步反同步切换单元及响应单元；其中，...
【技术保护点】
一种基于混沌同步反同步切换的信号发生器，其特征在于，包括：驱动单元、参数校正单元、同步反同步切换单元及响应单元；其中，驱动单元的系统参数未知，其用于产生基于三维Qi系统的混沌驱动信号，向参数校正单元与同步反同步切换单元发送；参数校正单元用于根据混沌驱动信号及响应单元反馈的信号，自适应地校正驱动单元与响应单元的系统参数，并将校正后的参数输出至响应单元；同步反同步切换单元用于根据控制指令，控制响应单元与驱动单元处于同步状态或反同步状态；响应单元为四维超混沌Lü系统，其用于在同步反同步切换单元的控制下，实现与驱动单元的同步或反同步。
【技术特征摘要】
1.一种基于混沌同步反同步切换的信号发生器，其特征在于，包括：驱动单元、参数校正单元、同步反同步切换单元及响应单元；其中，驱动单元的系统参数未知，其用于产生基于三维Qi系统的混沌驱动信号，向参数校正单元与同步反同步切换单元发送；参数校正单元用于根据混沌驱动信号及响应单元反馈的信号，自适应地校正驱动单元与响应单元的系统参数，并将校正后的参数输出至响应单元；同步反同步切换单元用于根据控制指令，控制响应单元与驱动单元处于同步状态或反同步状态；响应单元为四维超混沌Lü系统，其用于在同步反同步切换单元的控制下，实现与驱动单元的同步或反同步。2.如权利要求1所述的信号发生器，驱动单元包括第一电路、第二电路及第三电路；其中，第一电路包括乘法器A1、积分器U1A及运算放大器U1B；其中，A1的输出端与U1A的反相输入端相连，U1A的输出端与U1B的反相输入端相连；第二电路包括乘法器A2、积分器U1C及运算放大器U1D；其中，A2的输出端与U1C的反相输入端相连，U1C的输出端与U1D的反相输入端相连；第三电路包括乘法器A3、积分器U2A及运算放大器U2B；其中，A3的输出端与U2A的反相输入端相连，U2A的输出端与U2B的反相输入端相连。3.如权利要求2所述的信号发生器，U1A的反相输入端输入信号-y1，A1输入信号y1、-z1，U1C的反相输入端输入信号-x1、-y1，A2输入信号x1、z1，A3输入信号x1、-y1，驱动单元对应的数学模型为： x · 1 = a ( y 1 - x 1 ) + hy 1 z 1 ]]> y · 1 = cx 1 - lx 1 z 1 - y 1 ]]>其中，x1、y1、z1为状态变量，a、b、c、h、l为未知的系统参数。4.如权利要求3所述的信号发生器，参数校正单元包括第四电路、第五电路、第六电路、第七电路、第八电路、第九电路；其中，第四电路包括乘法器A4，积分器U3B，运算放大器U3A、U3C、U7C；其中，A4的输入端与U7C、U3A的输出端相连，A4的输出端与U3B的反相输入端相连，U3B的输出端与U3C的反相输入端相连；第五电路包括乘法器A5，积分器U4A，运算放大器U3D、U4B；其中，A5的输入端与U3D的输出端相连，A4的输出端与U4A的反相输入端相连，U4A的输出端与U4B的反相输入端相连；第六电路包括乘法器A6，积分器U4D，运算放大器U4C、U5A；其中，A6的输入端与U4C的输出端相连，A4的输出端与U4D的反相输入端相连，U4D的输出端与U5A的反相输入端相连；第七电路包括乘法器A7、A8，积分器U5C，运算放大器U5B、U5D；其中，A8的输入端与A7的输出端、U5B的输出端相连，A8的输出端与U5C的反相输入端相连，U5C的输出端与U5D的反相输入端相连；第八电路包括乘法器A9、A10，积分器U6B，运算放大器U6A、U6C；其中，A10的输入端与A9的输出端、U6A的输出端相连，A10的输出端与U6B的反相输入端相连，U6B的输出端与U6C的反相输入端相连；第九电路包括乘法器A11，积分器U7A，运算放大器U6D、U7B；其中，A11的输入端与U6D的输出端相连，A4的输出端与U7A的反相输入端相连，U7A的输出端与U7B的反相输入端相连。5.如权利要求4所述的信号发生器，U7C的反相输入端输入信号x1、-y1，U3A的反相输入端输入信号x1、-x2，U3D的反相输入端输入信号z1、-z2，A5输入信号-z1，U4C的反相输入端输入信号y1、-y2，A6输入信号x1，U5B的反相输入端输入信号y1、-y2，A7输入信号-x1、z1，U6A的反相输入端输入信号x1、-x2，A9输入信号y1、z1，U6D的反相输入端输入信号x1、y1，则参数校正单元对应的数学模型为： d a ~ d t = - ( y 1 - x 1 ) e x d b ~ d t = z 1 e z ]]> d c ~ d t = - x 1 e y d l ~ d t = x 1 z 1 e y ]]>其中，k为响应单元的系统参数，为系统参数的预估值，ex＝x2-x1、ey＝y2-y1、ez＝z2-z1、eω＝ω2，四者表示系统同步误差，x2、y2、z2、ω2为响应单元反馈的信号。6.如权利要求5所述的信号发生器，控制指令包括同步控制指令与反同步控制指令；以及当接收到同步控制指令时，同步反同步切换单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端分别向响应单元发送信号-x1、-y1、-z1、-x1，使响应单元与驱动单元同步；当接收到反同步控制指令时，同步反同步切换单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端分别向响应单元发送信号x1、y1、z1、x1，使响应单元与驱动单元反同步。7.如权利要求6所述的信号发生器，响应单元包括第一响应电路、第二响应电路、第三响应电路、第四响应电路；其中，第一响应电路包括：乘法器A12、A13、A14，积分器U8B，运算放大器U8A、U8C、U8D；其中，U8A的输出端与A12的输入端相连，A13的输出端与A14的输入端相连，A12、A14的输出端及U8D的输出端与U8B的反相输入端相连，U8B的输出端与U8C的反相输入端相连，U8D的反相输...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。