【技术名称】一种基于忆阻器的两个混沌系统电路同步方法及系统电路

【应用行业】电气控制

【技术领域】非线性动力学控制

【知识产权】发明专利

【成果完成单位】华中师范大学

【成果完成人姓名】瞿少成、陈尧、罗静、徐托、万洪波

【成果完成时间】2019-10-25

【专利号】CN201911023158.X

【授权日期】2023-02-14

【技术成熟度】已有样品

【应用背景】利用混沌同步实现数据保密通信是近年来非线性动力学等领域研究的重点课题，但传统混沌同步电路的实现大多采用电阻耦合的方式来进行，而近年来有关学者所提出的同步控制器又较难进行相应的电路设计。因此，本发明改善了传统混沌同步系统的不足，基于三次型忆阻器模型以及混沌同步理论，设计了一种两个混沌系统的同步方法。并根据此方法，构建了基于忆阻器的混沌同步系统。最终通过电路相关原理进行了相应同步电路的设计，证实了此同步方法的可行性，从而也实现相关电路的实时混沌数据保密通讯。此两个混沌系统的同步方法是基于三次型忆阻器模型以及混沌同步理论，分别提取所搭建的混沌驱动系统及混沌响应系统中相应状态变量数据来构建混沌同步控制器，并利用电路相关原理进行相应的同步电路设计，可以用于混沌数据保密通信等应用领域。电阻耦合的混沌同步对阻抗匹配性要求较高，故较难实现在长时间及长距离的混沌数据保密通讯。而且在实际电路中引出所设计的系统状态变量及其变量的微分量较难实现，大多数学者依据所设计同步系统的状态方程通过将系统模块化后再进行同步控制设计，虽可实现但增加了成本且电路干扰较大。本发明分别提取所搭建的混沌驱动系统及混沌响应系统相应状态变量数据构建混沌同步控制器，通过数据反馈控制器来实现混沌的实时同步控制。并可利用数据采集传输技术实现长距离的混沌同步，从而实现较远距离的控制及保密通讯。

【成果简介】该成果是一种基于忆阻器的两个混沌系统的同步方法，属于非线性动力学控制领域。该成果方法基于三次型忆阻器模型及混沌同步理论，设计了一阶四维混沌驱动系统及响应系统，并构建了控制器以控制混沌响应系统同步，形成了一个基于忆阻器的混沌同步系统；然后根据电路原理，经系统转化设计了相应的电路模型，并搭接了实际电路；经电路测试分析对比，在加入设计的控制器后，驱动系统与响应系统同步，与理论结果一致；最后进行了混沌保密通讯的设计及分析，基本实现信号的加密通讯。该成果的混沌同步系统结构简单，电路实现稳定可靠，控制器效果明显，该成果的同步系统与电路设计方法可广泛应用到非线性动力学控制领域和数据信号安全通讯中去。

【成果图片】

【联系方式】段治国、安红高、刘树楠、吴涛，02767868068，02767868067