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非线性混沌电路的设计与研究

作　者: 宋宏伟
导　师: 王学水
学　校: 山东科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 混沌电路分析运算放大器混沌系统数值计算保密通信
分类号: O415.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

混沌现象是在确定性非线性系统中出现的内在随机的过程,它的特征是对系统的初始条件具有极端的敏感性。大量研究工作表明,混沌与工程技术的联系愈来愈密切,它在生物工程、力学工程、电子工程、化学工程、信息工程、计算机工程、应用数学和实验物理等领域中都存在着广泛的应用前景。非线性混沌电路的研究是现代非线性科学的一个重要组成部分。混沌电路的研究主要包括混沌电路理论的研究和应用研究,在这两者之间,混沌电路的实验起着至关重要的作用。首先,本文介绍了混沌理论的产生和发展,分析了国内外混沌电路研究现状,并对混沌研究的理论意义和应用价值做了详细的阐述。而后,本文较系统的总结了前人的工作,包括混沌的定义、混沌的基本特征和混沌理论的相关概念,并对混沌系统的分析方法做了系统的研究。接下来,本文在对混沌电路理论做了深入的研究之后,提出了非线性混沌电路实验仪的总体设计方案,并对该实验仪中的各单元电路的实现分别进行了详细地论证和阐述,分析了运用运算放大器及阻容元件实现混沌系统的基本原理,并提出了运用运算放大器及阻容元件设计混沌系统的方法,最终从硬件电路上验证了各混沌系统的动力学特性。最后,本文介绍了一个新的混沌系统,研究了它的非线性动力学特性,在数值计算的基础上,利用MATLAB软件进行了系统仿真,通过标量变换,将该系统的方程转化为状态方程,并根据状态方程画出电路原理图,介绍了选择合适的电路参数的方法,最后对混沌电路的典型应用——混沌掩盖保密通信做了介绍。本文所设计和实现的非线性混沌电路实验仪对于混沌电路的实验研究以及非线性电路的教学有一定的实用价值,论文选题具有一定的理论意义和应用前景。

非线性混沌电路的设计与研究

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