一种混沌电路的制作方法

本实用新型属于非线性电路，具体涉及一种混沌电路，属于混沌信号发生器设计的技术。

背景技术：

基于混沌信号的类随机性、连续宽带功率谱特性以及混沌系统对初始条件的敏感依赖性，混沌系统在信号处理和图像加密等信息安全领域得到了广泛的应用。对于以往提出的混沌系统，系统特性以及混沌动力学行为已经得到深入的研究。因此，将以往的混沌系统应用于信息安全领域将降低信息通信安全。

为了提高混沌信号在保密通信中的安全性，设计新型的混沌信号发生器以及具有复杂的混沌动力学行为的混沌系统是必要的。新型的混沌系统的提出对提高图像加密、保密通信等领域的安全性具有重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种抗破译能力强的混沌信号发生电路。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种混沌电路，由第一、第二、第三和第四通道电路组成，第一通道电路由乘法器A1、反相器U1A以及电阻R11、R12和电容C1组成，第二通道电路由乘法器A2、反相器U2A、反相器U3A、反相器U4A以及电阻R21、R22、R23、R24、R25、R26和电容C2组成，第三通道电路由乘法器A3、反相器U5A以及电阻R31、R32、R33和电容C3组成，第四通道电路由乘法器A4、反相器U6A、反相器U7A以及电阻R41、R42、R43、R44和电容C4组成；第一通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R12作为一路输入信号，该输出信号还作为第二通道电路中乘法器A2的一路输入信号，还连接乘法器A3作用于第三通道电路；第二通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R21作用于第二通道电路，还连接乘法器A1作用于第一通道电路，该输出信号还连接乘法器A3作用于第三通道电路，还连接乘法器A4作用于第四通道电路；第三通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R33作用于第三通道电路，该输出信号还作为第一通道电路中乘法器A4的一路输入信号；第四通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R44作用于第四通道电路，该输出信号还连接乘法器A1作用于第一通道电路，还作为第二通道电路中乘法器A2的一路输入信号，还连接电阻R32作用于第三通道电路。

第一通道电路中乘法器A1通过电阻R11与反相器U1A的1引脚相连；1引脚通过电阻R12接反相器U1A的5引脚；所述1引脚通过电容C1与所述5引脚相连；反相器U1A的2引脚接地；反相器U1A的3引脚和4引脚接VCC。

第二通道电路中电阻R21与反相器U2A的1引脚相连，1引脚通过电阻R22连接反相器U2A的5引脚,5引脚通过电阻R23与反相器U4A的11引脚相连；乘法器A2通过电阻R24与反相器U3A的6引脚相连，6引脚通过电阻R25与反相器U3A的10引脚相连，10引脚通过电阻R26与所述11引脚相连；11引脚通过电容C2与反相器U4A的15引脚相连；反相器U2A的2引脚、反相器U3A的7引脚和反相器U4A的12引脚接地；反相器U2A的3引脚、4引脚，反相器U3A的8引脚、9引脚和反相器U4A的13引脚、14引脚接VCC。

第三通道电路中乘法器A3通过电阻R31与反相器U5A的1引脚相连；1引脚通过电阻R33接反相器U5A的5引脚；电阻R32与所述1引脚相连，1引脚通过电容C3与所述5引脚相连；反相器U5A的2引脚接地；反相器U5A的3引脚和4引脚接VCC。

第四通道电路中乘法器A4通过电阻R41与反相器U6A的1引脚相连；1引脚通过电阻R42接反相器U6A的5引脚，5引脚通过电阻R43与反相器U7A的6引脚相连，6引脚相连通过电阻R44与反相器U7A的10引脚相连；所述6引脚通过电容C4与所述10引脚相连；反相器U6A的2引脚和反相器U7A的7引脚接地；反相器U6A的3引脚、4引脚和反相器U7A的8引脚、9引脚接VCC。

第一通道电路中反相器U1A输出端为X信号；所述第二通道电路中反相器U4A输出端为Y信号；所述第三通道电路中反相器U5A输出端为Z信号；所述第四通道电路中反相器U7A输出端为W信号。

第一通道电路中电容C1为10nF；所述第二通道电路中电容C2为10nF；所述第三通道电路中电容C3为10nF；所述第四通道电路中电容C4为10nF。

本实用新型是一种混沌电路，可以输出复杂的混沌动力学行为，并且可以应用于混沌保密通信系统中，同时具有很好的抗破译能力。

附图说明

图1为本实用新型的电路图；

图2为本实用新型的X-Y相图；

图3为本实用新型的X-Z相图；

图4为本实用新型的X-W相图；

图5为本实用新型的Y-Z相图；

图6为本实用新型的Y-W相图；

图7为本实用新型的Z-W相图。

具体实施方式

本实用新型涉及一种混沌电路，将该电路产生的复杂混沌信号应用于信号加密中，可以提高有用信号的保密性能。

本实用新型所涉及的电路方程为：

式(1)中，X,Y,Z,W为本实用新型输出的四个混沌信号。

本实用新型所涉及的电路由第一、第二、第三和第四通道电路组成，第一、第二、第三、第四通道电路分别实现式(2)中第一、第二、第三、第四函数。

第一通道电路中乘法器A1通过电阻R11与反相器U1A的1引脚相连；1引脚通过电阻R12接反相器U1A的5引脚；所述1引脚通过电容C1与所述5引脚相连；反相器U1A的2引脚接地；反相器U1A的3引脚和4引脚接VCC。

第二通道电路中电阻R21与反相器U2A的1引脚相连，1引脚通过电阻R22连接反相器U2A的5引脚,5引脚通过电阻R23与反相器U4A的11引脚相连；乘法器A2通过电阻R24与反相器U3A的6引脚相连，6引脚通过电阻R25与反相器U3A的10引脚相连，10引脚通过电阻R26与所述11引脚相连；11引脚通过电容C2与反相器U4A的15引脚相连；反相器U2A的2引脚、反相器U3A的7引脚和反相器U4A的12引脚接地；反相器U2A的3引脚、4引脚，反相器U3A的8引脚、9引脚和反相器U4A的13引脚、14引脚接VCC。

第三通道电路中乘法器A3通过电阻R31与反相器U5A的1引脚相连；1引脚通过电阻R33接反相器U5A的5引脚；电阻R32与所述1引脚相连，1引脚通过电容C3与所述5引脚相连；反相器U5A的2引脚接地；反相器U5A的3引脚和4引脚接VCC。

第四通道电路中乘法器A4通过电阻R41与反相器U6A的1引脚相连；1引脚通过电阻R42接反相器U6A的5引脚，5引脚通过电阻R43与反相器U7A的6引脚相连，6引脚相连通过电阻R44与反相器U7A的10引脚相连；所述6引脚通过电容C4与所述10引脚相连；反相器U6A的2引脚和反相器U7A的7引脚接地；反相器U6A的3引脚、4引脚和反相器U7A的8引脚、9引脚接VCC。

第一通道电路由乘法器A1、反相器U1A以及电阻R11、R12和电容C1组成，第二通道电路由乘法器A2、反相器U2A、反相器U3A、反相器U4A以及电阻R21、R22、R23、R24、R25、R26和电容C2组成，第三通道电路由乘法器A3、反相器U5A以及电阻R31、R32、R33和电容C3组成，第四通道电路由乘法器A4、反相器U6A、反相器U7A以及电阻R41、R42、R43、R44和电容C4组成；第一通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R12作为一路输入信号，该输出信号还作为第二通道电路中乘法器A2的一路输入信号，还连接乘法器A3作用于第三通道电路；第二通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R21作用于第二通道电路，还连接乘法器A1作用于第一通道电路，该输出信号还连接乘法器A3作用于第三通道电路，还连接乘法器A4作用于第四通道电路；第三通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R33作用于第三通道电路，该输出信号还作为第一通道电路中乘法器A4的一路输入信号；第四通道电路的输出信号反馈到输入端，连接电阻R44作用于第四通道电路，该输出信号还连接乘法器A1作用于第一通道电路，还作为第二通道电路中乘法器A2的一路输入信号，还连接电阻R32作用于第三通道电路。电路中，电阻电容均为标准元件,放大器的型号均为LT082CP；VCC的数值均为15V。

第一通道电路中反相器U1A输出端为X信号；所述第二通道电路中反相器U4A输出端为Y信号；所述第三通道电路中反相器U5A输出端为Z信号；所述第四通道电路中反相器U7A输出端为W信号。第一通道电路中电容C1为10nF；所述第二通道电路中电容C2为10nF；所述第三通道电路中电容C3为10nF；所述第四通道电路中电容C4为10nF。

将图1中X输出端、Y输出端、Z输出端和W输出端连接到示波器信号输入端，可以显示X-Y输出端相图信号如图2所示，X-Z输出端相图信号如图3所示，X-W输出端相图信号如图4所示，Y-Z输出端相图信号如图5所示，Y-W输出端相图信号如图6所示，Z-W输出端相图信号如图7所示。由图2到图7，证明了本实用新型的有效性。