CN106059745A - 多体制调幅混沌jerk电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多体制调幅混沌JERK电路，通过三个级联的积分电路，结合一个反相器、一个绝对值运算单元电路和一个外部直流输入，便可以产生幅度可调的混沌信号；幅度调控具有三个控制端入口，即两个电阻调控端和一个电容调控端，最终实现混沌信号的全局调幅、部分调幅以及时间常数调幅等；通过电位器或者可变电阻改变符号运算单元反馈支路的反馈强度从而调控所有三级输出混沌信号的信号强度。信号幅度的调控既有单个变量的局部调幅也有全部变量的全局调幅，既有电阻实现的调幅也有电容实现的调幅，调幅方式与入口的灵活性大大满足了工程选择的需要，降低了混沌电路实现和调试的难度，为混沌信号应用于电子与信息工程提供了便利。

Description

多体制调幅混沌JERK电路

技术领域

本发明属于电子、通讯与信息工程技术领域，特别涉及一种多体制调幅混沌JERK电路。

背景技术

混沌Jerk电路作为产生类随机混沌信号的一种简单电路，因其结构简单在仪器仪表、通信、雷达等工程技术领域有广阔的应用前景。混沌电路的设计在工程领域中是一个重要的环节，工程中应用的信号通常要经过放大或者衰减等预处理或者信号调理环节进入到处理的核心层。众所周知的信号预处理或者调理电路要与所处理的信号带宽匹配才能满足要求，然而混沌信号的宽带特性和初值敏感性等等给信号的预处理带来了困难，具有幅度调控端子的混沌电路成了工程技术应用混沌信号的首选。

专利[授权号ZL200910183379.3]提出一种可切换三阶恒Lyapunov指数谱混沌电路，该电路通过绝对值项实现非线性作用，通过常数控制项(对应于直流电源电压)实现混沌信号的全局幅度调控，这一调控不改变系统的Lyapunov指数谱。专利[授权号ZL201210395656.9]发明的四翼混沌信号源电路，利用交叉乘积项实现非线性，输出复杂的四翼混沌吸引子，且通过对交叉乘积项的反馈强度的调节来实现其他两维混沌信号的局部幅度调控。然而以上幅度调控都是采用变阻器来实现的，即便有些电路可以直接通过直流电源的输入来解决，其本质也是基于电源输入的改变和电阻改变同样容易这一前提，此外这样的混沌电路中只具有局部调幅或者是全局调幅，电路也较为复杂，具有幅度调控入口的混沌电路设计依然是一个重要的工程技术问题。本发明所提出的混沌jerk电路采用三级积分电路级联，综合采用绝对值非线性项和直流常数项，得到鲁棒的混沌奇异吸引子，该吸引子在既定参数下具有全局吸引性，因此容易控制而不变形或者丢失。本发明提出的jerk混沌电路具有两种幅度调控模式：全局幅度调控和单变量局部调控；两种类型的调控器件：变阻器或者变化的电容，能实现系统输出信号的自由幅度控制。本发明提供了一个简易的混沌电路，克服了其它混沌电路器件多、性能不可靠等缺点，而且混沌信号的幅度调控不会产生新的状态，大大降低了电路调试的难度。

目前许多混沌电路的设计包含较多的反馈项，整个电路结构复杂，对应的混沌信号的幅度调控或者要借助于多个电阻的联调，或者只能提供一个幅度调控入口。因此混沌电路适应性弱，对应的混沌信号调控不够灵活，满足工程需要的能力不足。本发明提出一个简单Jerk混沌电路，该电路仅仅包含三个级联的积分单元，电阻和一个二极管，便可灵活实现混沌吸引子的尺度调控，幅度调控包含全局调幅，局部调幅，这些调节可以通过变阻器或改变时间常数即电阻或者电容来实现，可以适应各个应用场合的信号强度调控需要。实际上，变阻器以及电容的变化对混沌信号的幅度改变也可以倒过来作为监测电阻或者电容改变量的工具，因为电阻或者电容的改变在物理上可以对应于温度、压强等，因此该电路在仪器仪表领域有着广泛的应用前景。

发明内容

发明目的：本发明提供一种多体制调幅混沌JERK电路，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多体制调幅混沌JERK电路，包括三个求和积分运算单元电路，其中：第一个求和积分运算单元电路只包括一个输入端，接第二个求和积分运算单元的输出端；第二条求和积分运算单元电路也只包括一个输入端，第二条求和积分运算单元电路的输入端通过反相器接第三个求和积分运算单元的输出端；第三个求和积分运算单元电路包括四个输入端，第三个求和积分运算单元电路的第一个输入端来自第一个求和积分运算单元输出的符号运算，第三个求和积分运算单元电路的第二个输入端来自第二个求和积分运算单元的输出，第三个求和积分运算单元电路的第三个输入端来自第三个求和积分运算单元的输出，第三个求和积分运算单元电路的第四个输入端接负绝对值运算单元电路的输出端或者接一个直流电源。

进一步的，所述第一个求和积分运算电路包括运算放大器U1、变阻器R1以及可调电容C1，其中：第二个求和积分运算单元的输出端信号经变阻器R1接运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的反相输入端与可调电容C1的一端相连，可调电容C1的另一端和运算放大器U1的输出端连符号运算单元U4的反相输入端，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元的输入端。

进一步的，所述第二个求和积分运算电路包括运算放大器U2、电阻R2以及电容C2，其中：第三个求和积分运算单元的输出端信号的反相信号经电阻R2接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的反相输入端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端连接到第一个求和积分运算电路的变阻器R1，同时通过电阻R4连接到第三个求和积分运算单元的输入端，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端还连接有一个负绝对值运算单元电路，供其运算导出负绝对值项。

进一步的，所述第三个求和积分运算电路包括运算放大器U3、变阻器R3，电阻R4、R5、R6和R9，单刀双掷开关K1、直流电源Vcc以及电容C3，其中：第一个求和积分运算单元的输出端信号符号运算后经变阻器R3接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R4接运算放大器U3的反相输入端，第三个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R5接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经负绝对值运算单元通过电阻R6和单刀双掷开关K1的动端相连，单刀双掷开关K1的另一个动端通过电阻R9接直流电源Vcc的负极，单刀双掷开关K1的不动端接第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的反相输入端，运算放大器U3的反相输入端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端和运算放大器U3的输出端通过反相器连接到第二个求和积分运算电路的电阻R2。

进一步的，所述第二个求和积分运算电路与第三个求和积分电路之间连接有一个反相器，所述反相器包括运算放大器U6、电阻R10以及电阻R11，第三个求和积分电路的输出端经电阻R10连接到运算放大器U6的反相输入端，运算放大器U6的反相输入端与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端和运算放大器U6的输出端一同连接第二个求和运算电路的接入电阻R2端。

进一步的，所述符号运算单元U4的反相输入端接求和积分运算单元中U1的输出端，符号运算单元U4的同相输入端接地，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的输入端。

进一步的，所述负绝对值运算单元电路包括负绝对值实现单元U5、二极管D1和电阻R8，所述负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的负极，负绝对值实现单元U5的反相输入端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端和负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的正极，并通过电阻R6接单刀双掷开关K1的一个动端，负绝对值实现单元U5的反相输入端通过电阻R7接第二个求和积分运算单元中运算放大器U2的输出端。

进一步的，当单刀双掷开关K1的动端经电阻R9接直流电源Vcc的负极时，输出一组混沌信号，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1来调节第一个求和积分运算电路中运算放大器U1输出信号x的幅度，实现局部调幅。

进一步的，当单刀双掷开关K1的动端经电阻R6接绝对值运算单元电路时，输出另一组混沌信号，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1来调节第一个求和积分运算电路中运算放大器U1输出信号x的幅度，同时还可以通过改变变阻器R3来改变三个求和积分运算单元电路中运算放大器U1、U2和运算放大器U3所有输出信号的幅度，实现全局调幅。

进一步的，所述运算放大器U1、U2、运算放大器U3和U6的同相输入端均接地，符号运算单元U4和负绝对值实现单元U5的同相输入端均接地，直流电源Vcc的正极接地。

有益效果：与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

本发明采用三个级联的求和积分运算单元，结合符号运算、负绝对值运算单元和直流电源等输出两组幅值大小可控的混沌信号。通过电位器或者可变电阻或者电容(即改变时间常数)调节一级求和积分运算单元输出混沌信号的信号强度，通过电位器或者可变电阻改变符号运算单元反馈支路的反馈强度从而调控所有三级输出混沌信号的信号强度。信号幅度的调控既有单个变量的局部调幅也有全部变量的全局调幅，既有电阻实现的调幅也有电容实现的调幅，调幅方式与入口的灵活性大大满足了工程选择的需要，降低了混沌电路实现和调试的难度，为混沌信号应用于电子与信息工程提供了便利。

附图说明

图1是多体制调幅混沌JERK系统输出混沌相轨在相平面上的投影(a＝0.6，b＝1.25，S＝1，调整参数m)：其中：图(a)是x－y平面图，图(b)是x－z平面；

图2是多体制调幅混沌JERK系统输出混沌信号波形图(a＝0.6，m＝1，S＝0.85|y|，调整参数b)：其中：图(a)是x(t)波形图，图(b)是z(t)波形图；

图3是多体制调幅混沌JERK电路混沌相轨在相平面上的投影(a＝0.6，S＝0.85|y|，调整参数b和m)：其中图(a)是x－y平面图，图(b)是x－z平面；

图4是多体制调幅混沌JERK电路图；

图5是当开关K1选择直流电源时对应的多体制调幅混沌JERK电路输出示波器x－z平面相轨图(初始配置为：C₁＝C₂＝C₃＝1nF,R₁＝R₂＝R₄＝100kΩ,R₃＝80kΩ，R₅＝166.667kΩ，R₉＝100kΩ，R₇＝R₈＝470Ω，V_cc＝1V；调整R₁C₁改变系统方程所对应的m值，其中蓝色吸引子对应m＝1，此时C₁＝1nF,R₁＝100kΩ,紫色吸引子对应m＝1.5，此时C₁＝2nF,R₁＝33.33kΩ，这里吸引子在x轴的扩张通过时间常数在起作用)：图(a)m＝1(C₁＝1nF,R₁＝100kΩ)，图(b)m＝1.5(C₁＝2nF,R₁＝33.33kΩ)；

图6当开关K1选择绝对值项时对应的多体制调幅混沌JERK电路输出示波器x－z平面相轨图(初始配置为：C₁＝C₂＝C₃＝1nF,R₁＝R₂＝R₄＝100kΩ,R₃＝80kΩ，R₅＝166.667kΩ，R₆＝117.647kΩ，R₇＝R₈＝470Ω，调整R₃改变系统方程所对应的b值，其中绿色吸引子对应b＝1.25，此时R₃＝80kΩ，黄色吸引子对应b＝2.5，此时R₃＝40kΩ，这里吸引子在各个坐标轴的扩张通过变阻器R3起作用)：图(a)b＝1.25(R₃＝80kΩ)，图(b)b＝2.5(R₃＝40kΩ)。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

一种多体制调幅混沌JERK电路以三个级联的积分求和电路为框架，结合绝对值运算单元和一个直流输入项，输出幅度可调控混沌信号。通过电阻和时间常数(对应于电阻和电容)的变化，实现对系统输出部分或者全部混沌信号的幅度调控。

一种多体制调幅混沌JERK电路，包括三个求和积分运算单元电路，其中：第一个求和积分运算单元电路只包括一个输入端，接第二个求和积分运算单元的输出端；第二条求和积分运算单元电路也只包括一个输入端，第二条求和积分运算单元电路的输入端通过反相器接第三个求和积分运算单元的输出端；第三个求和积分运算单元电路包括四个输入端，第三个求和积分运算单元电路的第一个输入端来自第一个求和积分运算单元输出的符号运算，第三个求和积分运算单元电路的第二个输入端来自第二个求和积分运算单元的输出，第三个求和积分运算单元电路的第三个输入端来自第三个求和积分运算单元的输出，第三个求和积分运算单元电路的第四个输入端接负绝对值运算单元电路的输出端或者接一个直流电源。

所述第一个求和积分运算电路包括运算放大器U1、变阻器R1以及可调电容C1，其中：第二个求和积分运算单元的输出端信号经变阻器R1接运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的反相输入端与可调电容C1的一端相连，可调电容C1的另一端和运算放大器U1的输出端连符号运算单元U4的反相输入端，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元的输入端。

所述第二个求和积分运算电路包括运算放大器U2、电阻R2以及电容C2，其中：第三个求和积分运算单元的输出端信号的反相信号经电阻R2接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的反相输入端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端连接到第一个求和积分运算电路的变阻器R1，同时通过电阻R4连接到第三个求和积分运算单元的输入端，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端还连接有一个负绝对值运算单元电路，供其运算导出负绝对值项。

所述第三个求和积分运算电路包括运算放大器U3、变阻器R3，电阻R4、R5、R6和R9，单刀双掷开关K1、直流电源Vcc以及电容C3，其中：第一个求和积分运算单元的输出端信号符号运算后经变阻器R3接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R4接运算放大器U3的反相输入端，第三个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R5接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经负绝对值运算单元通过电阻R6和单刀双掷开关K1的动端相连，单刀双掷开关K1的另一个动端通过电阻R9接直流电源Vcc的负极，单刀双掷开关K1的不动端接第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的反相输入端，运算放大器U3的反相输入端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端和运算放大器U3的输出端通过反相器连接到第二个求和积分运算电路的电阻R2。

所述第二个求和积分运算电路与第三个求和积分电路之间连接有一个反相器，所述反相器包括运算放大器U6、电阻R10以及电阻R11，第三个求和积分电路的输出端经电阻R10连接到运算放大器U6的反相输入端，运算放大器U6的反相输入端与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端和运算放大器U6的输出端一同连接第二个求和运算电路的接入电阻R2端。

所述符号运算单元U4的反相输入端接求和积分运算单元中U1的输出端，符号运算单元U4的同相输入端接地，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的输入端。

所述负绝对值运算单元电路包括负绝对值实现单元U5、二极管D1和电阻R8，所述负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的负极，负绝对值实现单元U5的反相输入端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端和负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的正极，并通过电阻R6接单刀双掷开关K1的一个动端，负绝对值实现单元U5的反相输入端通过电阻R7接第二个求和积分运算单元中运算放大器U2的输出端。

当单刀双掷开关K1的动端经电阻R9接直流电源Vcc的负极时，输出一组混沌信号，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1来调节第一个求和积分运算电路中运算放大器U1输出信号x的幅度，实现局部调幅。

当单刀双掷开关K1的动端经电阻R6接绝对值运算单元电路时，输出另一组混沌信号，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1来调节第一个求和积分运算电路中运算放大器U1输出信号x幅度，实现局部调，同时还可以通过改变变阻器R3来改变三个求和积分运算单元电路中运算放大器U1、U2和运算放大器U3所有输出信号的幅度，实现全局调幅。

所述运算放大器U1、U2、运算放大器U3和U6的同相输入端均接地，符号运算单元U4和负绝对值实现单元U5的同相输入端均接地，直流电源Vcc的正极接地。

多体制调幅混沌JERK系统的动力学方程与电路结构，本发明的电路可以用如下的动力学系统方程来描述，

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=my,\\ \stackrel{\·}{y}=z,\\ \stackrel{\·}{z}=-b\mathrm{sgn}\left(x\right)-y-az-S.\end{array}\right.---\left(1\right)$

这里S可以为常数项1，也可以为0.85|y|。在z取反相以后，对应的方程变为，

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=my,\\ \stackrel{\·}{y}=-z,\\ \stackrel{\·}{z}=b\mathrm{sgn}\left(x\right)+y-az+S.\end{array}\right.---\left(2\right)$

该方程从形式上来看，包含四个简单一次项反馈，一个符号函数项，一个可选的负绝对值项或者常数项。当a＝0.6，b＝1.25，S＝1，调整参数m，系统输出混沌吸引子，如图1所示，此时系统所对应的李雅谱诺夫指数为(0.0605,0，-0.6605)；a＝0.6，b＝1.25，m＝1，S＝0.85|y|，调整参数b，系统输出混沌信号波形图，如图2所示，此时系统所对应的李雅谱诺夫指数为(0.0430,0,-0.6430)；当a＝0.6，S＝0.85|y|，调整参数b和m，多体制调幅混沌JERK系统混沌相轨在相平面上的投影，如图3所示。这一系统可由级联而成的求和积分运算单元闭环JERK电路来实现，从电路中可得到信号(x，-y，z)，电路原理图如图4所示，上述数学方程转化为更加具体的电路方程，

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=\frac{y}{R_1{C}_1},\\ \stackrel{\·}{y}=\frac{-z}{R_2{C}_2},\\ \stackrel{\·}{z}=\frac{\mathrm{sgn}\left(x\right)}{R_3{C}_3}+\frac{y}{R_4{C}_3}-\frac{z}{R_5{C}_3}+\frac{S}{R_{*}{C}_3},\end{array}\right.---\left(3\right)$

电路方程与系统动力学方程本质上是一致的。这里，系统中各个反馈项的系数通过电阻和电容的联合设置来实现。相应调幅元件工作时产生的混沌相轨在示波器上的显示如图5，6所示。值得一提的是，在电路仿真图中的-z对应于系统方程(2)中的-z，因此，相当于系统方程(1)中的z，同时电路第二节积分运算单元输出的是-y，这一点在比较电路仿真图与系统matlab仿真图时要作对应的转换。

第一个求和积分运算电路包括运算放大器U1、变阻器R1以及可调电容C1，其中，第二个求和积分运算单元的输出端信号经变阻器R1接运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的同相输入端接地，运算放大器U1的反相输入端与可调电容C1的一端相连，可调电容C1的另一端和运算放大器U1的输出端连符号运算单元U4的反相输入端，符号运算单元U4的同相输入端接地，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元的输入端。

第二个求和积分运算电路包括运算放大器U2、电阻R2以及电容C2，其中，第三个求和积分运算单元的输出端信号的反相信号经电阻R2接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的同相输入端接地，运算放大器U2的反相输入端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端连接到第一个求和积分运算电路的变阻器R1，同时通过电阻R4连接到第三个求和积分运算单元的输入端，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端也连接到一个负绝对值运算单元电路，供其运算导出负绝对值项。

第三个求和积分运算电路包括运算放大器U3、变阻器R3,R4，R5，R6，R9，单刀双掷开关K1、直流电源Vcc，电容C3，其中，第一个求和积分运算单元的输出端信号符号运算后经变阻器R3接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R4接运算放大器U3的反相输入端，第三个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R5接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经负绝对值运算单元通过电阻R6和单刀双掷开关K1的动端相连，单刀双掷开关K1的另一个动端通过电阻R9接直流电源Vcc的负极，直流电源Vcc的正极接地，单刀双掷开关K1的不动端接第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的反相输入端，运算放大器U3的同相输入端接地，运算放大器U3的反相输入端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端和运算放大器U3的输出端通过反相放大单元U5连接到第二个求和积分运算电路的电阻R2。

第二个求和积分运算电路与第三个求和积分电路之间连接有一个反相器，包括运算放大器U6、电阻R10以及电阻R11，第三个求和积分电路的输出端连接到反相器U5的反相输入端，反相器U5的同相输入端接地，反相器U5的反相输入端同时与电阻R11的一端相连，R11的另一端接反相器U5的输出端并连接到第二个求和运算电路的接入电阻R2端。

符号运算单元中U4的反相输入端接求和积分运算单元中U1的输出端，符号运算单元中U4的同相输入端接地，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的输入端；所述负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的负极，负绝对值实现单元U5的反相输入端与电阻R8的一端相连，并且电阻R8的另一端和负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的正极通过电阻R6接单刀双掷开关K1的一个动端，负绝对值实现单元U5的反相输入端通过电阻R7接受来自第二个求和积分运算单元中U2的输出端信号。

多体制混沌幅度控制方法：多体制调幅混沌JERK电路其输出两组混沌信号，其中一组混沌信号通过单刀双掷开关K1的动端经由电阻R9接直流电源Vcc的负极而得到，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1(对应时间常数T1)来实现第一个求和积分运算电路U1输出信号x的幅度，实现局部调幅；而另一组混沌信号通过单刀双掷开关K1的动端经由电阻R6接绝对值运算单元电路U5的输出而得到，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1(同样对应时间常数T1)来实现第一个求和积分运算电路U1输出信号的局部调幅，同时还可以通过改变阻器R3来改变所有求和积分运算电路U1，U2，运算放大器U3所有输出信号的幅度，实现全局调幅。

由方程(2)可知，当单刀双掷开关K1的动端选择直流电源Vcc时，第一个求和积分运算电路U1输出信号可由变阻器R1和可调电容C1来实现，输出的一维混沌信号x的幅度随之非线性减小，这可由x→kmx,y→y,z→z,t→t，系统表达式(2)的不变性得到证明；当单刀双掷开关K1的动端选择负绝对值运算单元电路U5的输出端信号时，第一个求和积分运算电路U1输出信号同样可由变阻器R1和可调电容C1来实现，输出的一维混沌信号x的幅度随之非线性减小，这可由x→mx,y→y,z→z,t→t，系统表达式(2)的不变性(相比于m＝1，b＝1情形)得到证明，而此时全局混沌信号的幅度可以通过符号函数支路上的电阻调节而得到，这可由x→bx,y→by,z→bz,t→t，系统表达式(2)的不变性(相比于m＝1，b＝1情形)得到证明。

本发明属于电子、通讯、与信息工程类技术，涉及一种多体制调幅混沌JERK电路的设计，通过三个级联的积分电路，结合一个反相器、一个绝对值运算单元电路和一个外部直流输入，便可以产生幅度可调的混沌信号；而且幅度调控具有三个控制端入口，即两个电阻调控端和一个电容调控端(对应一个时间常数)，最终实现混沌信号的全局调幅、部分调幅以及时间常数调幅等。本发明实现的混沌电路，具有幅度调控的多样选择性，可广泛应用于信号检测、仪器仪表、雷达与通信等领域。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：包括三个求和积分运算单元电路，其中：第一个求和积分运算单元电路只包括一个输入端，接第二个求和积分运算单元的输出端；第二条求和积分运算单元电路也只包括一个输入端，第二条求和积分运算单元电路的输入端通过反相器接第三个求和积分运算单元的输出端；第三个求和积分运算单元电路包括四个输入端，第三个求和积分运算单元电路的第一个输入端来自第一个求和积分运算单元输出的符号运算，第三个求和积分运算单元电路的第二个输入端来自第二个求和积分运算单元的输出，第三个求和积分运算单元电路的第三个输入端来自第三个求和积分运算单元的输出，第三个求和积分运算单元电路的第四个输入端接负绝对值运算单元电路的输出端或者接一个直流电源。

2.根据权利要求1所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述第一个求和积分运算电路包括运算放大器U1、变阻器R1以及可调电容C1，其中：第二个求和积分运算单元的输出端信号经变阻器R1接运算放大器U1的反相输入端，运算放大器U1的反相输入端与可调电容C1的一端相连，可调电容C1的另一端和运算放大器U1的输出端连符号运算单元U4的反相输入端，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元的输入端。

3.根据权利要求2所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述第二个求和积分运算电路包括运算放大器U2、电阻R2以及电容C2，其中：第三个求和积分运算单元的输出端信号的反相信号经电阻R2接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的反相输入端与电容C2的一端相连，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端连接到第一个求和积分运算电路的变阻器R1，同时通过电阻R4连接到第三个求和积分运算单元的输入端，电容C2的另一端和运算放大器U2的输出端还连接有一个负绝对值运算单元电路，供其运算导出负绝对值项。

4.根据权利要求3所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述第三个求和积分运算电路包括运算放大器U3、变阻器R3，电阻R4、R5、R6和R9，单刀双掷开关K1、直流电源Vcc以及电容C 3，其中：第一个求和积分运算单元的输出端信号符号运算后经变阻器R3接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R4接运算放大器U3的反相输入端，第三个求和积分运算单元的输出端信号经电阻R5接运算放大器U3的反相输入端，第二个求和积分运算单元的输出端信号经负绝对值运算单元通过电阻R6和单刀双掷开关K1的动端相连，单刀双掷开关K1的另一个动端通过电阻R9接直流电源Vcc的负极，单刀双掷开关K1的不动端接第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的反相输入端，运算放大器U3的反相输入端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端和运算放大器U3的输出端通过反相器连接到第二个求和积分运算电路的电阻R2。

5.根据权利要求4所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述第二个求和积分运算电路与第三个求和积分电路之间连接有一个反相器，所述反相器包括运算放大器U6、电阻R10以及电阻R11，第三个求和积分电路的输出端经电阻R10连接到运算放大器U6的反相输入端，运算放大器U6的反相输入端与电阻R11的一端相连，电阻R11的另一端和运算放大器U6的输出端一同连接第二个求和运算电路的接入电阻R2端。

6.根据权利要求3所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述符号运算单元U4的反相输入端接求和积分运算单元中U1的输出端，符号运算单元U4的同相输入端接地，符号运算单元U4的输出端经变阻器R3连接到第三个求和积分运算单元中运算放大器U3的输入端。

7.根据权利要求5所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述负绝对值运算单元电路包括负绝对值实现单元U5、二极管D1和电阻R8，所述负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的负极，负绝对值实现单元U5的反相输入端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端和负绝对值实现单元U5的输出端接二极管D1的正极，并通过电阻R6接单刀双掷开关K1的一个动端，负绝对值实现单元U5的反相输入端通过电阻R7接第二个求和积分运算单元中运算放大器U2的输出端。

8.根据权利要求7所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：当单刀双掷开关K1的动端经电阻R9接直流电源Vcc的负极时，输出一组混沌信号，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1来调节第一个求和积分运算电路中运算放大器U1输出信号x的幅度，实现局部调幅。

9.根据权利要求8所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：当单刀双掷开关K1的动端经电阻R6接绝对值运算单元电路时，输出另一组混沌信号，此时的混沌信号可以通过变阻器R1和可调电容C1来调节第一个求和积分运算电路中运算放大器U1输出信号x幅度，同时还可以通过改变变阻器R3来改变三个求和积分运算单元电路中运算放大器U1、U2和运算放大器U3所有输出信号的幅度，实现全局调幅。

10.根据权利要求9所述的多体制调幅混沌JERK电路，其特征在于：所述运算放大器U1、U2、运算放大器U3和U6的同相输入端均接地，符号运算单元U4和负绝对值实现单元U5的同相输入端均接地，直流电源Vcc的正极接地。