专利名称：变型蔡氏电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电路，特别是混沌电路。
混沌电路发明于1983年，后被称为蔡氏电路。因为该电路即简单又能显示出分岔和混沌的复杂的动力学特性，所以该电路在保密通讯中有非常好的应用前景。但由于蔡氏电路比较简单，它是三维的，只能产生一般的混沌，其混沌波形也比较简单。见图1。
本发明的目的是在三维蔡氏电路基础上，提出一种四维混沌电路。
本发明的主要特点是在蔡氏电路的L臂中加入一并联的RC电路，所说的RC并联电路一端与电感L相连，另一端与电容C2相连。
本发明用于混沌保密通讯时有很高的同步精度，对参量变化和外界干扰较不敏感，能更精确地实现混沌的控制和同步。
图1是蔡氏电路图中L是电感、C1、C2是电容、R是电阻、NR是非性负阻图2是本发明的变型蔡氏电路图中C3是电容、R3是电阻图3是单参量分岔4是相应的相5是相应的Poincare映射图6是两个单向耦合的变型蔡氏电路图7是两个变型蔡氏系统的控制与同步下面结合附图详述本发明。
由附图2知，在蔡氏电路的电感L臂中加入一并联的RC电路，RC并联电路一端与电感L相连，另一端与电容C2相连。我们采用如下的典型值C1＝10nF，C2＝99.34nF，L＝18.46mH，R＝1.64KΩ，现在我们定义向上穿过Y＝0平面的交点集合为Poincare映射，图3到图5画出了单参数的分岔图(VC1对C3)，相应的相图(VC2对VC1)和Poincare映射(VC3对VC1)(R3＝60\Ω)，在图4和图5中C3＝0.95μF(a)，1.1μF(b)，和1.5μF(c)，是按图3取值的。从这些图我们可清楚地看到从倍周期分岔到混沌的整个过程。我们还看到在倍周期和双涡吸引子之间存在着单涡吸引子C3＝1.1μF。单涡更清楚地显示奇异吸引子是由无数个不稳定倍周期轨道组成的。又当C3＝0.5μF和R3＝60Ω时为稳定的固定点。
我们用连续控制法，实现对变型的蔡氏电路进行控制和同步，其电路如图6所示。作为一个例子，我们取驱动系统的C3(2)＝0.9μF，响应系统的C3(1)＝1.5μF。按图3，当无耦合时，它们分别对应双周期和双涡奇异吸引子。响应系统由原来的双涡变成双周期。为了避免过渡期，所有的图都是从电路接通后约1.6mS后开始的。初条件对响应系统，为VC1(1)＝1.5V，VC2(1)＝VC3(1)＝iL(1)＝0，对驱动系统，为VC1(2)＝1.6V，VC2(2)＝VC3(2)＝0.1V，iL(2)＝0显然两个变型蔡氏系统的控制和同步对初条件的差异不敏感。进一步我们还发现两个变型蔡氏系统的控制与同步对C3的差异也不敏感。例如，响应系统的C3(1)＝1.5μF或5.0μF而其它参量不变时，都能很好地控制和同步。显然这对保密通讯有利，因为驱动系统能任意地改变“隐蔽”信号而仍然能很好地控制响应系统使之同步。
作为比较，我们经过计算还得到两个参量完全相同的变型蔡氏电路的同步精确性比参量不完全相同时高出5个数量级，而两个参量完全相同的蔡氏电路的同步精确性与两个参量不完全相同的变型蔡氏电路相近。事实上电感L总有内阻R0，并随L增大而增大。当然R0也可包含与L串联的外加电阻。变型蔡氏电路即使R0很大时也可通过调节R3或C3，容易地产生混沌态。
本发明提出的变型蔡氏电路能实现很精确的控制和同步。即可让周期态控制混沌态也可反向控制。当R3不变，改变C3或C3不变，改变R3，可以得到相似的结果。变型的蔡氏电路的控制和同步对两个系统的初条件和参量的差异不敏感，当R0很大时也能产生混沌态。尽管本发明比蔡氏电路多了两个元件，从三维问题变成了四维问题，但更具有灵活性和适应性。
权利要求
1.变型蔡氏电路，包括三维蔡氏电路，其特征是在蔡氏电路的L臂中加入一并联的RC电路，所说的RC并联电路的一端与电感L相连，另一端与C2相连。
全文摘要
一种变型蔡氏电路,在蔡氏电路的L臂中加入一并联的RC电路,RC并联电路一端与L相连,另一端与C
文档编号H04L27/00GK1199968SQ9711206
公开日1998年11月25日 申请日期1997年5月16日 优先权日1997年5月16日
发明者尹元昭 申请人:中国科学院电子学研究所