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电路与系统中所使用的元器件都是时变的、非线性的,不同的使用条件下,表现出的非线性程度是不同的。然而长期以来大部分的电路与系统总是被作为线性问题来处理,由此得到的结果具有确定性,这种处理方式所形成的观念束缚着人们的思维方式,以致一直以为自然界的规律是确定性,未来世界总是可预测的。近三十年来,随着计算机技术的发展,许多迫切需要解决的非线性问题正在得到解决,并展现出与传统学术观点相冲突的结果,比如说在非线性领域里,就算从决定性的方程出发,也并不一定能得到决定性的结果,所得结果在某些条件下可能是随机的。非线性已经成为电路与系统中重要的研究课题,非线性现象已经不能在回避,然而一个非线性动力学系统运动的充分发展是进入混沌状态。非线性系统中最典型的行为是混沌现象,它起源于非线性系统对初始条件的高度敏感性,现在混沌在各个科学领域都得到了广泛的应用,所以对非线性电路系统中的混沌现象的研究刻不容缓。 本论文主要对几种典型的非线性电路系统进行了仿真研究分析,包括典型的Lorenz系统、Sprott系统、三维二次系统等,发现了这些系统中的混沌现象,并将Lorenz系统、三维二次系统中的混沌现象运用于混沌保密通信过程中。论文中利用电路仿真的方法,对系统中的混沌现象和混沌现象在保密通信中的应用进行了较为全面的分析,另外对系统中一些参数对系统的影响规律进行了深入的总结分析,具体研究内容为: 1、根据系统的状态方程设计相应系统的模拟电路,并通过时域和频域的分析以及奇异吸引子的相空间的遍历性分析证明了Lorenz系统、Sprott系统和三维二次系统中混沌现象的存在,研究了三维二次系统状态方程中四个参数对系统中混沌现象的影响,并得出相应的结论。 2、研究了混沌系统用于保密通信中时混沌同步的具体实现过程,在论文中用数学计算分析和软件仿真的方法证明了Lorenz系统和三维二次系统可以用驱动一响应式同步的方法进行混沌同步,并将其运用于混沌保密通信中,深入的研究了系统中电子元器件值较小的变化以及系统状态方程中参数变化,对系统同步和保密通信中信号恢复准确性的影响规律。 3、通过所设计的一个电路,并对其用物理电路实验法和软件仿真的方法发现了电路中的混沌现象,并把该混沌现象运用在保密通信中,通过更改物理电路中的电子器件值和改变软件仿真中的仿真时间和步长,使得保密信号能够被无失真的解调出来,并对两种方法进行比较。