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分数阶多涡卷混沌电路及其应用研究

作　者: 徐兰霞
导　师: 欧青立
学　校: 湖南科技大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 混沌电路混沌系统分数阶混沌电路多涡卷混沌电路分数阶多涡卷电路混沌保密通信
分类号: TM132
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本课题的主要研究内容是分数阶多涡卷混沌电路及应用。首先阐述了课题研究的基本理论知识,介绍了常用的混沌电路的实现方法,为后面的工作奠定了理论基础。研究了分数阶Chen混沌系统、分数阶Liu混沌系统及它们的电路实现。分别对它们进行理论分析和数值仿真,采用频域近似方法设计了分数阶单元电路,给出了各种元器件的参数值,进行电路实验。数值仿真结果和电路实验的结果一致,表明了该设计电路的正确性,同时也证明了分数阶Chen混沌系统以及分数阶Liu混沌系统的电路是存在的。提出了一个改进的多涡卷混沌系统及电路实现。通过对耗散性以及平衡点进行分析表明,该系统的相图存在4个涡卷吸引子。根据数学模型搭建了改进的多涡卷混沌系统的实验电路,给出了各种元器件的参数值。数值仿真及电路实验结果表明,改进的多涡卷混沌系统的是存在的,同时它也能通过电路来实现。重点研究了一个改进的分数阶多涡卷混沌系统及其电路实现。该系统存在4个第二型鞍点以及1个第一型鞍点,即存在4涡卷吸引子。由分数阶稳定性定理可以得到产生混沌现象的阶数范围为:α> 0.8528。本文中取α为0.9,进行数值仿真和电路实验。实验结果表明,α为0.9的改进的分数阶多涡卷混沌系统是存在的,同时它的电路形式也是存在的。最后研究了改进的混沌电路在保密通信中的应用。设计了混沌掩盖保密通信系统,利用反馈同步法设计了新的混沌同步电路。实验结果表明,改进的混沌电路能够产生具有混沌特征的信号,大大提高通信系统的保密性能。同时我们发现得到的信号存在一定的衰减,这是由于传输通道存在损耗所导致的,是不可避免的。

分数阶多涡卷混沌电路及其应用研究

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