CN102361471B - 控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置，该装置由混沌电路、输出频率控制器和输出特性控制器构成，输出频率控制器用于改变模拟混沌电路中的电路元件，改变系统输出频率；输出特性控制器用于改变模拟混沌电路中的电阻阻值，改变原系统输出的混沌特性，同时本发明还公开了一种控制混沌信号输出频率和特性的方法，该方法也可以用于超混沌系统。

Description

控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置及方法

技术领域

本发明涉及混沌技术领域，具体涉及一种控制混沌系统输出频率和特性的信号发生装置及方法。

背景技术

在过去近50年里，混沌已经在数学、物理、通信等科学和工程领域得到了深入的研究。国内外在这一领域的研究已经取得了很多相关的成果，并提出了很多能产生混沌信号的方法。

但现在的混沌模拟电路只能由固定的数学模型搭建的混沌电路产生相应的混沌信号，不能改变混沌系统的输出频率和特性。如公开号为CN101355417A的中国发明专利“三阶混沌自治系统”中公开了一种三阶自治混沌系统，但它只能在固定的数学模型产生混沌信号，不能改变混沌系统的输出频率和特性；如公开号为CN101848077A的中国发明专利“微分混沌系统信号发生装置及信号产生方法”中公布了一种微分混沌系统信号产生方法及信号发生装置，该装置虽然能产生多种微分系统的混沌信号，但也不能改变混沌系统的输出频率和特性。

因此，有必要设计出一种能够方便改变混沌系统信号输出频率和输出特性的混沌信号发生装置。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置，能够方便地改变混沌信号的输出频率和特性，满足特殊条件下的使用；本发明的目的之二是提供一种控制混沌信号输出频率和特性的方法。

本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：

该控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置，包括

模拟混沌电路，用于产生混沌信号，其根据数学模型①搭建，由相应的电阻、电容、运算放大器和乘法器构成，所述数学模型①为：

              ①，式中x、y、z、w为状态变量；

输出频率控制器，用于改变模拟混沌电路中的电路元件，改变系统输出频率；

输出特性控制器，用于改变模拟混沌电路中的电阻阻值，改变原系统输出的混沌特性。

进一步，所述输出频率控制器是通过改变模拟混沌电路中的电阻或是电容的数值，从而改变原模拟混沌电路的积分参数，实现混沌电路输出频率的改变；所述输出特性控制器由多个不同的电阻组成，通过改变模拟混沌电路中的电阻阻值，从而改变模拟混沌电路的系统参数，使混沌电路的输出信号的特性得到控制；

进一步，所述模拟混沌电路包括通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV；

所述通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV分别用于实现数学模型中的第一、第二、第三和第四函数；

所述通道电路I包括电阻R1、R2、R10、R20、R30和R40、电容C1以及反相放大器U1、U2、U3，所述U1、U2与U3的同相端均接地，所述电阻R1和R2的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U1的反相端，所述电阻R10连接在U1的反相端与输出端之间，所述电阻R20连接在U1的输出端与U2的反相端之间，所述电容C1连接在U2的反相端与U2的输出端之间，所述R30连接在U2的输出端与U3的反相端之间，所述R40连接在U3的输出端与U3的反相端之间，所述U3的输出端作为状态变量输出端，且U3的输出端与电阻R1的输入端反馈连接，所述电阻R2的输入端与通道电路II的状态变量输出端相连接。

进一步，所述通道电路II包括乘法器M1、电阻R3、R4、R5、R11、R21，电容C2以及反相放大器U4、U5，所述U4与U5的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R4串联后接入反相放大器U4的反相端，所述R3和R4的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U4的反相端，所述R11连接在U4的反相端与输出端之间，所述电阻R21连接在U4的输出端与U5的反相端之间，所述电容C2连接在U5的反相端与输出端之间，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I的状态变量输出端、以及通道电路III中反相放大器U7的输出端相连接，所述R3的输入端与通道电路I中U2的输出端相连接，所述R5的输入端与通道电路IV的状态变量输出端相连接；

所述所述通道电路III包括乘法器M2、电阻R6、R7、R12、R22、R31和R41、电容C3以及反相放大器U6、U7、U8，所述U6、U7与U8的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R7串联后接入反相放大器U6的反相端，所述电阻R6的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U6的反相端，所述电阻R12连接在U6的反相端与输出端之间，所述电阻R22连接在U6的输出端与U7的反相端之间，所述电容C3连接在U7的反相端与U7的输出端之间，所述R31连接在U7的输出端与U8的反相端之间，所述R41连接在U8的输出端与U8的反相端之间，所述U8的输出端作为状态变量输出端，且U8的输出端与电阻R6的输入端反馈连接，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I中的反相放大器U2的输出端相连接；

所述通道电路IV包括电阻R8、R13、R23、电容C4以及反相放大器U9、U10，所述U9、U10的同相端均接地，所述电阻R8的一端分别作为状态变量的输入端，另一端接入U9的反相端，所述电阻R13连接在U9的反相端与输出端之间，所述电阻R13连接在U9的输出端与U10的反相端之间，所述电容C4连接在U10的反相端与U10的输出端之间，所述U10的输出端作为状态变量输出端，且U10的输出端与电阻R8的输入端反馈连接，所述电阻R8的输入端与通道电路I的状态变量输出端相连接。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

该控制混沌信号输出频率和特性的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）根据数学模型搭建模拟混沌电路，所述混沌电路包括电阻、电容、运算放大器和乘法器，所述数学模型如下所示：

              ，式中x、y、z、w为状态变量；

2）通过改变模拟混沌电路中的电阻或是电容的数值，改变系统输出频率；

3）通过改变模拟混沌电路中的电阻阻值，改变原系统输出的混沌特性。

进一步，在步骤1）中，所述模拟混沌电路包括通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV；

所述通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV分别用于实现数学模型中的第一、第二、第三和第四函数；

所述通道电路I包括电阻R1、R2、R10、R20、R30和R40、电容C1以及反相放大器U1、U2、U3，所述U1、U2与U3的同相端均接地，所述电阻R1和R2的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U1的反相端，所述电阻R10连接在U1的反相端与输出端之间，所述电阻R20连接在U1的输出端与U2的反相端之间，所述电容C1连接在U2的反相端与U2的输出端之间，所述R30连接在U2的输出端与U3的反相端之间，所述R40连接在U3的输出端与U3的反相端之间，所述U3的输出端作为状态变量输出端，且U3的输出端与电阻R1的输入端反馈连接，所述电阻R2的输入端与通道电路II的状态变量输出端相连接；

所述通道电路II包括乘法器M1、电阻R3、R4、R5、R11、R21，电容C2以及反相放大器U4、U5，所述U4与U5的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R4串联后接入反相放大器U4的反相端，所述R3和R4的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U4的反相端，所述R11连接在U4的反相端与输出端之间，所述电阻R21连接在U4的输出端与U5的反相端之间，所述电容C2连接在U5的反相端与输出端之间，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I的状态变量输出端、以及通道电路III中反相放大器U7的输出端相连接，所述R3的输入端与通道电路I中U2的输出端相连接，所述R5的输入端与通道电路IV的状态变量输出端相连接；

所述通道电路III包括乘法器M2、电阻R6、R7、R12、R22、R31和R41、电容C3以及反相放大器U6、U7、U8，所述U6、U7与U8的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R7串联后接入反相放大器U6的反相端，所述电阻R6的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U6的反相端，所述电阻R12连接在U6的反相端与输出端之间，所述电阻R22连接在U6的输出端与U7的反相端之间，所述电容C3连接在U7的反相端与U7的输出端之间，所述R31连接在U7的输出端与U8的反相端之间，所述R41连接在U8的输出端与U8的反相端之间，所述U8的输出端作为状态变量输出端，且U8的输出端与电阻R6的输入端反馈连接，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I中的反相放大器U2的输出端相连接；

所述通道电路IV包括电阻R8、R13、R23、电容C4以及反相放大器U9、U10，所述U9、U10的同相端均接地，所述电阻R8的一端分别作为状态变量的输入端，另一端接入U9的反相端，所述电阻R13连接在U9的反相端与输出端之间，所述电阻R13连接在U9的输出端与U10的反相端之间，所述电容C4连接在U10的反相端与U10的输出端之间，所述U10的输出端作为状态变量输出端，且U10的输出端与电阻R8的输入端反馈连接，所述电阻R8的输入端与通道电路I的状态变量输出端相连接。

进一步，所述R1和R2的阻值为6.67K，所述R3的阻值为2.86K，所述R4的阻值为1K，所述R5的阻值为100K，所述R6的阻值为40K，所述R7的阻值为250，所述R8的阻值为5.4k，所述R10、R11、R12和R13的阻值均为10k，所述R20、R21、R22和R23的阻值均为100k，所述C1、C2、C3、C4的容值均为10nF，所述R30、R31、R40、R41的阻值均为10k；

进一步，所述步骤2）中改变系统输出频率，所述步骤2）中改变系统输出频率，包括采用改变电容C1、C2、C3和C4中的一个或多个电容值的方式和/或改变电容C1~C4前电阻R20、R21、R22和R23中的一个或多个电阻值的方式；所述步骤3）中改变混沌特性，包括采用改变电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的一个或多个电阻值的方式。

本发明的有益效果在于：

本发明将改变混沌系统的积分参数和系统参数分别作为模块提出，从而能够非常方便地实现对混沌电路的输出信号的频率控制以及输出信号的特性控制，其控制方便快捷，能够应对特殊条件下的混沌信号发生需要；通过模块控制改变（包括改变电阻阻值或电容容值）的方式，能用同一混沌系统电路得到多种输出信号，避免被轻易的复制和追踪。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：

图1为本发明的装置结构连接示意图；

图2示出了实施例数学模型的电路图；

图3示出了实施例电路的X输出信号的时序图；

图4示出了实施例电路的混沌吸引子；

图5示出了替换积分电容的新电路图；

图6示出了替换积分电容后电路的X输出信号的时序图；

图7示出了替换参数控制器的新电路图；

图8示出了替换参数控制器后新电路的混沌吸引子。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，本发明的控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置，包括

模拟混沌电路，用于产生混沌信号，其根据数学模型①搭建，由相应的电阻、电容、运算放大器和乘法器构成，所述数学模型①为：

              ①，式中x、y、z、w为状态变量；

输出频率控制器，用于改变模拟混沌电路中的电路元件，改变系统输出频率；

输出特性控制器，用于改变模拟混沌电路中的电阻阻值，改变原系统输出的混沌特性。

具体到电路中，输出频率控制器由多个不同的电容和电阻组成，通过改变模拟混沌电路中的电阻和/或是电容的数值，从而改变原模拟混沌电路的积分参数，实现混沌电路输出频率的改变；所述输出特性控制器由多个不同的电阻组成，通过改变模拟混沌电路中的电阻阻值，从而改变模拟混沌电路的系统参数，使混沌电路的输出信号的特性得到控制。

实施例1

此时系统的电路图如图2，从图中可以看出，模拟混沌电路包括通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV；

通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV分别用于实现数学模型中的第一、第二、第三和第四函数；

通道电路I包括电阻R1、R2、R10、R20、R30和R40、电容C1以及反相放大器U1、U2、U3，所述U1、U2与U3的同相端均接地，所述电阻R1和R2的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U1的反相端，所述电阻R10连接在U1的反相端与输出端之间，所述电阻R20连接在U1的输出端与U2的反相端之间，所述电容C1连接在U2的反相端与U2的输出端之间，所述R30连接在U2的输出端与U3的反相端之间，所述R40连接在U3的输出端与U3的反相端之间，所述U3的输出端作为状态变量输出端，且U3的输出端与电阻R1的输入端反馈连接，所述电阻R2的输入端与通道电路II的状态变量输出端相连接；

通道电路II包括乘法器M1、电阻R3、R4、R5、R11、R21，电容C2以及反相放大器U4、U5，所述U4与U5的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R4串联后接入反相放大器U4的反相端，所述R3和R4的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U4的反相端，所述R11连接在U4的反相端与输出端之间，所述电阻R21连接在U4的输出端与U5的反相端之间，所述电容C2连接在U5的反相端与输出端之间，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I的状态变量输出端、以及通道电路III中反相放大器U7的输出端相连接，所述R3的输入端与通道电路I中U2的输出端相连接，所述R5的输入端与通道电路IV的状态变量输出端相连接；

通道电路III包括乘法器M2、电阻R6、R7、R12、R22、R31和R41、电容C3以及反相放大器U6、U7、U8，所述U6、U7与U8的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R7串联后接入反相放大器U6的反相端，所述电阻R6的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U6的反相端，所述电阻R12连接在U6的反相端与输出端之间，所述电阻R22连接在U6的输出端与U7的反相端之间，所述电容C3连接在U7的反相端与U7的输出端之间，所述R31连接在U7的输出端与U8的反相端之间，所述R41连接在U8的输出端与U8的反相端之间，所述U8的输出端作为状态变量输出端，且U8的输出端与电阻R6的输入端反馈连接，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I中的反相放大器U2的输出端相连接。

通道电路IV包括电阻R8、R13、R23、电容C4以及反相放大器U9、U10，所述U9、U10的同相端均接地，所述电阻R8的一端分别作为状态变量的输入端，另一端接入U9的反相端，所述电阻R13连接在U9的反相端与输出端之间，所述电阻R13连接在U9的输出端与U10的反相端之间，所述电容C4连接在U10的反相端与U10的输出端之间，所述U10的输出端作为状态变量输出端，且U10的输出端与电阻R8的输入端反馈连接，所述电阻R8的输入端与通道电路I的状态变量输出端相连接。

本实施例中，各电器元件的取值如下：所述R1和R2的阻值为6.67K，所述R3的阻值为2.86K，所述R4的阻值为1K，所述R5的阻值为100K，所述R6的阻值为40K，所述R7的阻值为250，所述R8的阻值为5.4k，所述R10、R11、R12和R13的阻值均为10k，所述R20、R21、R22和R23的阻值均为100k，所述C1、C2、C3、C4的容值均为10nF，所述R30、R31、R40、R41的阻值均为10k。系统输出如图3、4所示。

需要说明的是，该取值是发明人经过多次建模和取值试验所得到，并非经过简单的有限次试验所得到，包含了发明人极多的创造性劳动在内。

实施例二

改变混沌系统输出频率：

当把系统的第一个积分电容替换为C1=5nf时，新系统的电路图如图5所示，系统输出如图6所示。从图中可以看出：混沌信号的上下波动更为频繁。

实施例三

改变混沌系统输出特性：

当把系统的第一个参数控制器中的R₁替换R₁=4K为时，新系统的电路图如图7所示，系统输出如图8所示。从图中可以看出：系统产生了不同的混沌吸引子。

事实上，电容C1、C2、C3、C4、R20、R21、R22和R23可以组合成一个系统输出频率改变模块，从而等效于于输出频率控制器的作用，可以方便于系统输出频率的修改；而电阻R1 、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8可以组合成一个混沌特性改变模块，从而等效于输出特性控制器的作用，可以方便系统混沌特性的修改。通过模块控制的方式，能用同一混沌系统电路得到多种输出信号，避免被轻易的复制和追踪。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置，其特征在于：包括

模拟混沌电路，用于产生混沌信号，其根据数学模型①搭建，由相应的电阻、电容、运算放大器和乘法器构成，所述数学模型①为：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=15(y-x)\\ \stackrel{\·}{y}=35x-\mathrm{xz}+w\\ \stackrel{\·}{z}={4x}^2-2.5z\\ \stackrel{\·}{w}=-1.85x\end{array}\right.$ ①，式中x、y、z、w为状态变量；

输出频率控制器，通过变换模拟混沌电路中的电路元件，从而改变系统输出频率；

输出特性控制器，通过变换模拟混沌电路中的电阻阻值，从而改变原系统输出的混沌特性；

所述模拟混沌电路包括通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV；

所述通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV分别用于实现数学模型中的第一、第二、第三和第四函数；

所述通道电路I包括电阻R1、R2、R10、R20、R30和R40、电容C1以及反相放大器U1、U2、U3，所述U1、U2与U3的同相端均接地，所述电阻R1和R2的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U1的反相端，所述电阻R10连接在U1的反相端与输出端之间，所述电阻R20连接在U1的输出端与U2的反相端之间，所述电容C1连接在U2的反相端与U2的输出端之间，所述R30连接在U2的输出端与U3的反相端之间，所述R40连接在U3的输出端与U3的反相端之间，所述U3的输出端作为状态变量输出端，且U3的输出端与电阻R1的输入端反馈连接，所述电阻R2的输入端与通道电路II的状态变量输出端相连接；

所述通道电路II包括乘法器M1、电阻R3、R4、R5、R11、R21，电容C2以及反相放大器U4、U5，所述U4与U5的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R4串联后接入反相放大器U4的反相端，所述R3和R4的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U4的反相端，所述R11连接在U4的反相端与输出端之间，所述电阻R21连接在U4的输出端与U5的反相端之间，所述电容C2连接在U5的反相端与输出端之间，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I的状态变量输出端、以及通道电路III中反相放大器U7的输出端相连接，所述R3的输入端与通道电路I中U2的输出端相连接，所述R5的输入端与通道电路IV的状态变量输出端相连接；

所述通道电路III包括乘法器M2、电阻R6、R7、R12、R22、R31和R41、电容C3以及反相放大器U6、U7、U8，所述U6、U7与U8的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R7串联后接入反相放大器U6的反相端，所述电阻R6的一端分别作为状态变量的输入端，另一端串联接入U6的反相端，所述电阻R12连接在U6的反相端与输出端之间，所述电阻R22连接在U6的输出端与U7的反相端之间，所述电容C3连接在U7的反相端与U7的输出端之间，所述R31连接在U7的输出端与U8的反相端之间，所述R41连接在U8的输出端与U8的反相端之间，所述U8的输出端作为状态变量输出端，且U8的输出端与电阻R6的输入端反馈连接，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I中的反相放大器U2的输出端相连接；

所述通道电路IV包括电阻R8、R13、R23、电容C4以及反相放大器U9、U10，所述U9、U10的同相端均接地，所述电阻R8的一端分别作为状态变量的输入端，另一端接入U9的反相端，所述电阻R13连接在U9的反相端与输出端之间，所述电阻R23连接在U9的输出端与U10的反相端之间，所述电容C4连接在U10的反相端与U10的输出端之间，所述U10的输出端作为状态变量输出端，且U10的输出端与电阻R8的输入端反馈连接，所述电阻R8的输入端与通道电路I的状态变量输出端相连接；

系统输出频率的改变是通过包括改变电容C1、C2、C3和C4中的一个或多个电容值的方式和/或改变电容C1～C4前电阻R20、R21、R22和R23中的一个或多个电阻值的方式；

系统输出的混沌特性的改变是通过包括采用改变电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的一个或多个电阻值的方式。

2.如权利要求1所述的控制混沌信号输出频率和特性的信号发生装置，其特征在于：所述输出频率控制器由多个不同的电容或电阻组成，通过变换模拟混沌电路中的电阻或是电容的数值，从而改变原模拟混沌电路的积分参数，实现混沌电路输出频率的改变；所述输出特性控制器由多个不同的电阻组成，通过改变模拟混沌电路中的电阻阻值，从而改变模拟混沌电路的系统参数，使混沌电路的输出信号的特性得到控制。

3.控制混沌信号输出频率和特性的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）根据数学模型搭建模拟混沌电路，所述混沌电路包括电阻、电容、运算放大器和乘法器，所述数学模型如下所示：

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=15(y-x)\\ \stackrel{\·}{y}=35x-\mathrm{xz}+w\\ \stackrel{\·}{z}={4x}^2-2.5z\\ \stackrel{\·}{w}=-1.85x\end{array}\right.$ ，式中x、y、z、w为状态变量；

2）通过改变模拟混沌电路中的电阻或是电容的数值，改变系统输出频率；

3）通过改变模拟混沌电路中的电阻阻值，改变原系统输出的混沌特性；

在步骤1）中，所述模拟混沌电路包括通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV；

所述通道电路I、通道电路II、通道电路III和通道电路IV分别用于实现数学模型中的第一、第二、第三和第四函数；

所述通道电路I包括电阻R1、R2、R10、R20、R30和R40、电容C1以及反相放大器U1、U2、U3，所述U1、U2与U3的同相端均接地，所述电阻R1和R2的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U1的反相端，所述电阻R10连接在U1的反相端与输出端之间，所述电阻R20连接在U1的输出端与U2的反相端之间，所述电容C1连接在U2的反相端与U2的输出端之间，所述R30连接在U2的输出端与U3的反相端之间，所述R40连接在U3的输出端与U3的反相端之间，所述U3的输出端作为状态变量输出端，且U3的输出端与电阻R1的输入端反馈连接，所述电阻R2的输入端与通道电路II的状态变量输出端相连接；

所述通道电路II包括乘法器M1、电阻R3、R4、R5、R11、R21，电容C2以及反相放大器U4、U5，所述U4与U5的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R4串联后接入反相放大器U4的反相端，所述R3和R4的一端分别作为状态变量的输入端，另一端并联接入U4的反相端，所述R11连接在U4的反相端与输出端之间，所述电阻R21连接在U4的输出端与U5的反相端之间，所述电容C2连接在U5的反相端与输出端之间，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I的状态变量输出端、以及通道电路III中反相放大器U7的输出端相连接，所述R3的输入端与通道电路I中U2的输出端相连接，所述R5的输入端与通道电路IV的状态变量输出端相连接；

所述通道电路III包括乘法器M2、电阻R6、R7、R12、R22、R31和R41、电容C3以及反相放大器U6、U7、U8，所述U6、U7与U8的同相端均接地，所述乘法器M1包括两个输入端和一个输出端，所述乘法器的输出端与R7串联后接入反相放大器U6的反相端，所述电阻R6的一端分别作为状态变量的输入端，另一端串联接入U6的反相端，所述电阻R12连接在U6的反相端与输出端之间，所述电阻R22连接在U6的输出端与U7的反相端之间，所述电容C3连接在U7的反相端与U7的输出端之间，所述R31连接在U7的输出端与U8的反相端之间，所述R41连接在U8的输出端与U8的反相端之间，所述U8的输出端作为状态变量输出端，且U8的输出端与电阻R6的输入端反馈连接，所述乘法器M1的两个输入端分别与通道电路I中的反相放大器U2的输出端相连接；

所述通道电路IV包括电阻R8、R13、R23、电容C4以及反相放大器U9、U10，所述U9、U10的同相端均接地，所述电阻R8的一端分别作为状态变量的输入端，另一端接入U9的反相端，所述电阻R13连接在U9的反相端与输出端之间，所述电阻R23连接在U9的输出端与U10的反相端之间，所述电容C4连接在U10的反相端与U10的输出端之间，所述U10的输出端作为状态变量输出端，且U10的输出端与电阻R8的输入端反馈连接，所述电阻R8的输入端与通道电路I的状态变量输出端相连接；

所述步骤2）中改变系统输出频率，包括采用改变电容C1、C2、C3和C4中的一个或多个电容值的方式和/或改变电容C1～C4前电阻R20、R21、R22和R23中的一个或多个电阻值的方式；所述步骤3）中改变混沌特性，包括采用改变电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8中的一个或多个电阻值的方式。

4.如权利要求3所述的控制混沌信号输出频率和特性的方法，其特征在于：所述R1和R2的阻值为6.67K，所述R3的阻值为2.86K，所述R4的阻值为1K，所述R5的阻值为100K，所述R6的阻值为40K，所述R7的阻值为250，所述R8的阻值为5.4k，所述R10、R11、R12和R13的阻值均为10k，所述R20、R21、R22和R23的阻值均为100k，所述C1、C2、C3、C4的容值均为10nF，所述R30、R31、R40、R41的阻值均为10k。

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