【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信控制，特别是涉及一种基于超混沌电路的通信控制系统。
技术介绍
1、chua前瞻性地提出了第四类无源器件——忆阻器，这一创新概念于2008年在美国惠普实验室成功实现物化。忆阻器凭借其独特的非线性特性及内置的记忆功能，在存储器技术、混沌系统构建、神经网络电路等多个领域展现出了广泛的应用潜力。随后在2009年，ventra等人进一步丰富了记忆元件家族，引入了忆感器与忆容器，拓宽了相关研究的边界。近年来，科技界对于融合忆阻器的混沌电路设计尤为关注，推动了该领域的快速发展。
2、另一方面，基于超混沌电路的通信控制系统作为一种前沿的信息传输与控制方式，其核心在于利用超混沌这一复杂动力学现象来实现数据的加密传输与系统控制。混沌作为20世纪物理学领域的重大突破，揭示了非线性确定系统内部随机性导致的外在复杂行为模式。而超混沌作为混沌的高级形态，不仅具备更高的动力学复杂度，还展现出更强的抗干扰能力，为安全通信提供了新的思路。
3、然而，尽管混沌通信以其独特的加密性和抗干扰能力展现出了巨大的应用潜力，混沌同步作为支撑这一技术实现的关键环节，却仍然面临着多重挑战与难题。尽管已经取得了一些初步的研究成果，但如何在实际应用中实现高效、稳定、可靠的高维超混沌通信控制，仍然是一个充满挑战的问题。
技术实现思路
1、针对上述情况，本专利技术能够对主电流、主电压、主磁通量、分电路磁通量实时预估校准，同时对混沌通信的系统参数实时调整，保证了系统性能达到预设的最佳状态，使系统能够
2、其解决的技术方案是，包括状态观测模块，所述状态观测模块实时估计超混沌电路系统的状态，具体步骤如下，s1，输入超混沌电路的通信状态方程，使通信控制系统展现出超混沌状态，实现高效的通信控制；
3、s2，选用四阶龙格-库塔法结合数字系统推算出超混沌电路的通信预估方程，根据通信预估方程计算、、、，、、、分别表示t+1时刻主电流、主电压、主磁通量、分电路磁通量的预估值，同时设定为当前t时刻实际测量的超混沌电路的主电流，同理、、为当前t时刻实际测量的超混沌电路的主电压、主磁通量、分电路磁通量；
4、s3，采集并提取t+1时刻主电流、主电压、主磁通量、分电路磁通量的实际值、、、，计算t+1时刻主电流预估值和实际值的差值比率，同理计算t+1时刻主电压预估值和实际值的差值比率，计算t+1时刻主磁通量预估值和实际值的差值比率，计算t+1时刻分电路磁通量预估值和实际值的差值比率；
5、s4，计算综合误差m1，，其中为综合误差m1的校正值，m1大于0.4表示超混沌电路系统的当前运行状态特别异常；
6、m1大于0.2小于0.4，表示超混沌电路系统的当前运行状态异常；
7、m1小于0.2，表示超混沌电路系统的当前运行状态正常。
8、进一步地，所述通信状态方程为
9、
10、其中x表示超混沌电路的主电流，y表示超混沌电路的主电压，z表示超混沌电路的主磁通量，w表示超混沌电路的分电路磁通量，、、、是系统的参数，当、、、参数被设定为特定值时，通信控制系统将展现出超混沌状态，实现高效的通信控制；
11、四阶龙格-库塔法结合数字系统推算出超混沌电路的通信预估方程为；
12、
13、其中、、、分别表示t+1时刻主电流、主电压、主磁通量、分电路磁通量的预估值，为四阶龙格-库塔法中设定的时间步长，t为采样时间间隔，为当前t时刻实际测量的超混沌电路的主电流，同理、、为当前t时刻实际测量的超混沌电路的主电压、主磁通量、分电路磁通量，、、、为四阶龙格-库塔法的递推公式中计算得到的斜率。
14、进一步地，还包括预处理模块，所述预处理模块提取状态观测模块中连续的t+1、t+2、t+3、t+4、t+5时刻主电流预估值和实际值的差值比率、、、、，同理提取~、~、~以及m1~m5，并将连续的5次数据归为一组数据。
15、进一步地，还包括补偿校准模块，当m5大于0.2小于0.4，表示超混沌电路系统的当前运行状态异常，所述补偿校准模块计算主电流的偏差值，其中、、、为t+5、t+4、t+3、t+2时刻主电流的实际值，、、、为t+5、t+4、t+3、t+2时刻主电流的预估值；
16、然后将主电流的偏差值补偿t+5时刻的实际值，补偿后的主电流，视为t+5时刻主电流的输出值，同理补偿主电压后的输出值，补偿主磁通量后的输出值，补偿分电路磁通量后的输出值，补偿后的视为t+5时刻主电压的输出值，补偿后的视为t+5时刻主磁通量的输出值，补偿后的视为t+5时刻分电路磁通量的输出值；
17、当m5大于0.4时，表示超混沌电路系统的当前运行状态特别异常，所述补偿校准模块将预估值视为t+5时刻主电流的输出值，预估值视为t+5时刻主电压的输出值，预估值视为t+5时刻主磁通量的输出值，预估值视为t+5时刻分电路磁通量的输出值；
18、当m5小于0.2时，表示超混沌电路系统的当前运行状态正常，所述补偿校准模块直接将、、、视为正常的数据值输出。
19、进一步地，还包括参数优化模块， 当m5大于0.2小于0.4时，所述参数优化模块计算主电流的误差率n=×0.1+×0.1+×0.2+×0.2+×0.4+ξ，其中ξ为主电流的误差率校准值；然后将n代入超混沌电路的通信状态方程求出，同理求出、、，将、、、替换、、、参数作为本系统新的参数值；
20、当m5大于0.4时，发送预警信号至评估优化模块内；
21、当m5小于0.2时，不对参数进行优化。
22、进一步地，还包括评估优化模块，当m5大于0.2时，所述评估优化模块会接收来自补偿校准模块的校准后数据，并依据实际通信控制系统的运行成效，将这些数据融入相应的数据模型中，随后，该数据模型不断迭代更新，自动对补偿校准模块中用于计算偏差值的公式里的权重系数进行精细调整与优化；
23、同时当接收到参数优化模块发送的预警信号时，会自动更换系统参数、、、的设定值，然后重新对该通信控制系统评估，一直到m5小于0.2时，视为该通信控制系统评估合格，停止对该通信控制系统的优化校准，视为系统性能达到预设的最佳状态，能够正常使用。
24、由于以上技术方案的采用，本专利技术与现有技术相比具有如下优点；
25、状态观测模块实时估计超混沌电路系统的状态，补偿校准模块根据超混沌电路系统的状态，运用偏差值补偿主电流、主电压、主磁通量、分电路磁通量，并且运用参数优化模块计算误差率，调整超混沌电路的通信状态方程的参数值，最后运用评估优化模块融入相应的数据模型，进一对计算偏差值的公式里的权重系数进行精细调整与优化，保证了系统性能达到预设的最佳状态，使系统能够实时工作时都以最佳状态工作。
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1.一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，包括状态观测模块，所述状态观测模块实时估计超混沌电路系统的状态，具体步骤如下，S1，输入超混沌电路的通信状态方程，使通信控制系统展现出超混沌状态，实现高效的通信；
2.根据权利要求1所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，所述通信状态方程为
3.根据权利要求2所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，还包括预处理模块，所述预处理模块提取状态观测模块中连续的t+1、t+2、t+3、t+4、t+5时刻主电流预估值和实际值的差值比率、、、、，同理提取~、~、~以及M1~M5，并将连续的5次数据归为一组数据。
4.根据权利要求3所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，还包括补偿校准模块，当M5大于0.2小于0.4，表示超混沌电路系统的当前运行状态异常，所述补偿校准模块计算主电流的偏差值，其中、、、为t+5、t+4、t+3、t+2时刻主电流的实际值，、、、为t+5、t+4、t+3、t+2时刻主电流的预估值；
5.根据权利要求4所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其
6.根据权利要求5所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，还包括评估优化模块，当M5大于0.2时，所述评估优化模块会接收来自补偿校准模块的校准后数据，并依据实际通信控制系统的运行成效，将这些数据融入相应的数据模型中，随后，该数据模型不断迭代更新，自动对补偿校准模块中用于计算偏差值的公式里的权重系数进行精细调整与优化；
...【技术特征摘要】
1.一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，包括状态观测模块，所述状态观测模块实时估计超混沌电路系统的状态，具体步骤如下，s1，输入超混沌电路的通信状态方程，使通信控制系统展现出超混沌状态，实现高效的通信；
2.根据权利要求1所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，所述通信状态方程为
3.根据权利要求2所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，还包括预处理模块，所述预处理模块提取状态观测模块中连续的t+1、t+2、t+3、t+4、t+5时刻主电流预估值和实际值的差值比率、、、、，同理提取~、~、~以及m1~m5，并将连续的5次数据归为一组数据。
4.根据权利要求3所述一种基于超混沌电路的通信控制系统，其特征在于，还包括补偿校准模块，当m5大于0.2小于0.4，表示超混沌电路系统的当前运行状态异常，所述补偿校准模块计算主电流的偏差值，其中、、...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴淑花，吴海滨，屈双惠，容旭巍，杨志宏，
申请(专利权)人：石家庄学院，
类型：发明
国别省市：
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