CN103049790B - 一种新的四阶神经网络超混沌电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新的四阶神经网络超混沌电路,其第一、二、三、四运算放大器A1、A2、A3、A4构成线性反相积分器,输出端分别为混沌信号输出端X1、X2、X3、X4;第五运算放大器A5构成非线性反相限幅放大器;第六、七运算放大器A6、A7构成线性反相放大器;反相积分器A1分别与限幅放大器A5、放大器A3连接;反相积分器A2分别与积分器A3、放大器A7连接;反相积分器A3与放大器A6连接;反相积分器A4分别与积分器A2、放大器A7连接;本发明是超混沌电路,可以输出四阶神经网络超混沌电路的各种波形、相图与混沌演变曲线,可以构成超混沌保密通信系统。
Description
技术领域
本发明属于非线性电路,常称混沌电路,具体涉及一种四阶神经网络超混沌电路。
背景技术
神经网络混沌电路是非线性电路的一个重要部分,其申请号为201210080226.8的申请专利《一种四阶神经网络超混沌电路》,实现了四阶神经网络超混沌,是由八个运算放大器构成的,电路设计没有完全优化,这是现有四阶神经网络超混沌电路技术的不足。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题的不足,提供一种新的四阶神经网络超混沌电路,能够输出四阶超混沌信号。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种新的四阶神经网络超混沌电路,由七个运算放大器以及多个电阻和电容构成,其特征是:所述七个运算放大器,其中:第一运算放大器(A1)反相输入端与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻(R5)与第一电容(C1),输出端与第一电阻(R1)、第十电阻(R10)连接,输出端即为X1输出端;第二运算放大器(A2)反相输入端与第八电阻(R8)、第九电阻(R9)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电容(C2),输出端与第十一电阻(R11)、第十三电阻(R13)连接,输出端即为X2输出端;第三运算放大器(A3)反相输入端与第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连第三电容(C3),输出端与第六电阻(R6)连接,输出端即为X3输出端;第四运算放大器(A4)反相输入端与第十五电阻(R15)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第四电容(C4),输出端与第九电阻(R9)、第十二电阻(R12)连接,输出端即为X4输出端;第五运算放大器(A5)反相输入端与第一电阻(R1)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电阻(R2),输出端与第三电阻(R3)连接;第六运算放大器(A6)反相输入端与第六电阻(R6)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第七电阻(R7),输出端与第四电阻(R4)、第八电阻(R8)连接;第七运算放大器(A7)反相输入端与第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第十四电阻(R14),输出端与第十五电阻(R15)连接。
所述的新的四阶神经网络超混沌电路,其特征是:所述第三电阻(R3)为可变电阻。
本发明的有益效果是:可以输出X1、X2、X3、X4四个混沌波形信号与X1-X2、X1-X3、X1-X4、X2-X3、X2-X4、X3-X4六个混沌相图;可以在示波器上显示上述各种混沌信号;通过某些特定电阻例如第三电阻(R3)由可变电阻代替后,可以改变以上所述各种混沌信号的混沌特性,可以在示波器上显示四阶神经网络超混沌演变的各种曲线,还可以进行四阶神经网络超混沌的其它各种实验。本发明适用于大学混沌科学教育、实验教学与演示、科学普及实验演示等。
附图说明
图1是四阶神经网络超混沌电路原理图。
图2是四阶神经网络超混沌电路中的非线性特性曲线。
图3是四阶神经网络超混沌电路中的X1输出波形图。
图4是四阶神经网络超混沌电路中的X2输出波形图。
图5是四阶神经网络超混沌电路中的X3输出波形图。
图6是四阶神经网络超混沌电路中的X4输出波形图。
图7是四阶神经网络超混沌X1-X2输出相图。
图8是四阶神经网络超混沌X1-X3输出相图。
图9是四阶神经网络超混沌X1-X4输出相图。
图10是四阶神经网络超混沌X2-X3输出相图。
图11是四阶神经网络超混沌X2-X4输出相图。
图12是四阶神经网络超混沌X3-X4输出相图。
具体实施方式
参照附图1,本发明实施例是由七个运算放大器以及多个电阻和电容构成,其中:第一运算放大器A1反相输入端与第三电阻R3、第四电阻R4连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻R5与第一电容C1,输出端与第一电阻R1、第十电阻R10连接,输出端即为X1输出端;第二运算放大器A2反相输入端与第八电阻R8、第九电阻R9连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电容C2,输出端与第十一电阻R11、第十三电阻R13连接,输出端即为X2输出端;第三运算放大器A3反相输入端与第十电阻R10、第十一电阻R11连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连第三电容C3,输出端与第六电阻R6连接,输出端即为X3输出端;第四运算放大器A4反相输入端与第十五电阻R15连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第四电容C4,输出端与第九电阻R9、第十二电阻R12连接,输出端即为X4输出端;第五运算放大器A5反相输入端与第一电阻R1连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电阻R2,输出端与第三电阻R3连接;第六运算放大器A6反相输入端与第六电阻R6连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第七电阻R7,输出端与第四电阻R4、第八电阻R8连接;第七运算放大器A7反相输入端与第十二电阻R12、第十三电阻R13连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第十四电阻R14,输出端与第十五电阻R15连接。
将图1中A5输入端与输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口,可以显示非线性电路的传输特性曲线图,A5输入与输出信号关系如图2所示;将图1中X1输出端、X2输出端、X3输出端与X4输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口,可以显示X1输出端波形图信号如图3所示,X2输出端波形图信号如图4所示,X3输出端波形图信号如图5所示,X4输出端波形图信号如图6所示;使用示波器的相图方式观测,X1-X2输出端相图信号如图7所示,X1-X3输出端相图信号如图8所示,X1-X4输出端相图信号如图9所示,X2-X3输出端相图信号如图10所示,X2-X4输出端相图信号如图11所示,X3-X4输出端相图信号如图12所示。由图2到图12,证明了本发明的有效性。若第三电阻(R3)由可变电阻代替,连续改变电阻值,可以观察混沌演变的各种曲线,将两个相同的电路经过适当连接,可以进行四阶神经网络超混沌的同步等各种实验。
本发明实施例的元器件参数如下:A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7型号为TL084,R1=R6=R7=R14=R15=10kΩ,R2=120kΩ,R3=7.58kΩ(可变电阻),R4=2kΩ,R5=1kΩ,R8=R9=24kΩ,R10=R11=R12=R13=56kΩ,C1=C2=C3=C4=0.01μF。
Claims (2)
1.一种新的四阶神经网络超混沌电路,由七个运算放大器以及多个电阻和电容构成,其特征是:所述七个运算放大器,其中:第一运算放大器(A1)反相输入端与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻(R5)与第一电容(C1),输出端与第一电阻(R1)、第十电阻(R10)连接,输出端即为X1输出端;第二运算放大器(A2)反相输入端与第八电阻(R8)、第九电阻(R9)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电容(C2),输出端与第十一电阻(R11)、第十三电阻(R13)连接,输出端即为X2输出端;第三运算放大器(A3)反相输入端与第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连第三电容(C3),输出端与第六电阻(R6)连接,输出端即为X3输出端;第四运算放大器(A4)反相输入端与第十五电阻(R15)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第四电容(C4),输出端与第九电阻(R9)、第十二电阻(R12)连接,输出端即为X4输出端;第五运算放大器(A5)反相输入端与第一电阻(R1)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电阻(R2),输出端与第三电阻(R3)连接;第六运算放大器(A6)反相输入端与第六电阻(R6)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第七电阻(R7),输出端与第四电阻(R4)、第八电阻(R8)连接;第七运算放大器(A7)反相输入端与第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第十四电阻(R14),输出端与第十五电阻(R15)连接。
2.根据权利要求1所述的新的四阶神经网络超混沌电路,其特征是:所述第三电阻(R3)为可变电阻。
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