CN110958105A - 一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路 - Google Patents

一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，其包括：基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2、x方向输出节点、y方向输出节点和z方向输出节点，所述基本混沌信号产生电路N1的输出端与序列发生器N2的输入端连接，序列发生器N2的输出端与基本混沌信号产生电路N1的输入端连接；其中，x方向输出节点、y方向输出节点和z方向输出节点用于输出混沌信号。通过基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2可以产生多个涡卷。实现多涡卷的输出，使得复杂的混沌加密得以实现。本发明主要用于混沌通信技术领域。

Description

一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路
技术领域
本发明涉及混沌通信技术领域，特别涉及一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路。
背景技术
如何产生各种混沌电路并将它们用于混沌保密通信中是近年来非线性电路与系统学科的一个新的研究领域，目前已取得了一些有关的研究成果，如中国专利授权公告号CN105406958A的专利文献公开了电流型网格多涡卷混沌电路、中国专利授权公告号CN104506147A的专利文献公开了一种基于电流反馈放大器的3-D网格多涡卷混沌电路、中国专利授权公告号CN107046463A的专利文献公开了基于微环谐振腔的混沌保密通信系统，但多涡卷混沌电路仍然比较少，用于混沌保密通讯还存在局限。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，包括：基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2、x方向输出节点、y方向输出节点和z方向输出节点；
所述基本混沌信号产生电路N1包括：运算放大器OP1、运算放大器OP2、运算放大器OP3、运算放大器OP4、运算放大器OP5、运算放大器OP6、运算放大器OP7、运算放大器OP8和运算放大器OP9；
所述运算放大器OP1的输出端分别通过电阻与运算放大器OP1、运算放大器OP2的负输入端连接；
所述运算放大器OP2的输出端通过电阻与运算放大器OP3的负输入端连接；所述运算放大器OP2的输出端通过电容与运算放大器OP2的负输入端连接；
所述运算放大器OP3的输出端分别通过电阻与运算放大器OP1的负输入端、运算放大器OP3的负输入端、运算放大器OP4的负输入端连接；所述运算放大器OP3的输出端与x方向输出节点连接；
所述运算放大器OP4的输出端分别通过电阻与运算放大器OP4的负输入端、OP5的负输入端连接；
所述运算放大器OP5的输出端分别通过电阻与运算放大器OP1的负输入端、运算放大器OP6的负输入端、运算放大器OP7的负输入端连接；所述运算放大器OP5的输出端通过电容与运算放大器OP5的负输入端连接；
所述运算放大器OP6的输出端通过电阻与运算放大器OP6的负输入端连接，所述运算放大器OP6的输出端与y方向输出节点；
所述运算放大器OP7的输出端分别通过电阻与运算放大器OP7的负输入端、运算放大器OP8的负输入端连接；
所述运算放大器OP8的输出端分别通过电阻与运算放大器OP4、运算放大器OP9的负输入端连接；所述运算放大器OP8的输出端通过电容与运算放大器OP8的负输入端连接；
所述运算放大器OP9的输出端分别通过电阻与运算放大器OP7的负输入端、运算放大器OP9的负输入端连接；所述运算放大器OP9的输出端与z方向输出节点连接；
所述运算放大器OP1、运算放大器OP2、运算放大器OP3、运算放大器OP4、运算放大器OP5、运算放大器OP6、运算放大器OP7、运算放大器OP8、运算放大器OP9的正输入端均接地；
所述序列发生器N2包括：运算放大器OP10、运算放大器OP11、运算放大器OP12、运算放大器OP13、运算放大器OP14、运算放大器OP15、运算放大器OP16、运算放大器OP17、运算放大器OP18、运算放大器OP19、运算放大器OP20、运算放大器OP21、运算放大器OP22、运算放大器OP23、运算放大器OP24、运算放大器OP25、运算放大器OP26、运算放大器OP27、运算放大器OP28、运算放大器OP29、运算放大器OP30、运算放大器OP31；
所述运算放大器OP10的输出端分别通过电阻与运算放大器OP10的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP11的输出端通过电阻与运算放大器OP10的负输入端连接；所述运算放大器OP11的输出端通过电阻与运算放大器OP11的正输入端连接；所述运算放大器OP11的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP12的输出端通过电阻与运算放大器OP10的负输入端连接；所述运算放大器OP12的输出端通过电阻与运算放大器OP12的正输入端连接；所述运算放大器OP12的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP13的输出端分别通过电阻与运算放大器OP13的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP14的输出端通过电阻与运算放大器OP13的负输入端连接；所述运算放大器OP14的输出端通过电阻与运算放大器OP14的正输入端连接；所述运算放大器OP14的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP15的输出端通过电阻与运算放大器OP13的负输入端连接；所述运算放大器OP15的输出端通过电阻与运算放大器OP15的正输入端连接；所述运算放大器OP15的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP16的输出端分别通过电阻与运算放大器OP16的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP17的输出端通过电阻与运算放大器OP16的负输入端连接；所述运算放大器OP17的输出端通过电阻与运算放大器OP17的正输入端连接；所述运算放大器OP17的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP18的输出端通过电阻与运算放大器OP16的负输入端连接；所述运算放大器OP18的输出端通过电阻与运算放大器OP18的正输入端连接；所述运算放大器OP18的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP19的输出端分别通过电阻与运算放大器OP19的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP20的输出端通过电阻与运算放大器OP19的负输入端连接；所述运算放大器OP20的输出端通过电阻与运算放大器OP20的正输入端连接；所述运算放大器OP20的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP21的输出端通过电阻与运算放大器OP19的负输入端连接；所述运算放大器OP21的输出端通过电阻与运算放大器OP21的正输入端连接；所述运算放大器OP21的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP22的输出端分别通过电阻与运算放大器OP22的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP23的输出端通过电阻与运算放大器OP22的负输入端连接；所述运算放大器OP23的输出端通过电阻与运算放大器OP23的正输入端连接；所述运算放大器OP23的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP24的输出端通过电阻与运算放大器OP22的负输入端连接；所述运算放大器OP24的输出端通过电阻与运算放大器OP24的正输入端连接；所述运算放大器OP24的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP25的输出端分别通过电阻与运算放大器OP25的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP26的输出端通过电阻与运算放大器OP25的负输入端连接；所述运算放大器OP26的输出端通过电阻与运算放大器OP26的正输入端连接；所述运算放大器OP26的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP27的输出端通过电阻与运算放大器OP25的负输入端连接；所述运算放大器OP27的输出端通过电阻与运算放大器OP27的正输入端连接；所述运算放大器OP27的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP28的输出端分别通过电阻与运算放大器OP28的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP29的输出端通过电阻与运算放大器OP28的负输入端连接；所述运算放大器OP29的输出端通过电阻与运算放大器OP29的正输入端连接；所述运算放大器OP29的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP30的输出端通过电阻与运算放大器OP28的负输入端连接；所述运算放大器OP30的输出端通过电阻与运算放大器OP30的正输入端连接；所述运算放大器OP30的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP10的正输入端、运算放大器OP11的正输入端、运算放大器OP12的正输入端、运算放大器OP13的正输入端、运算放大器OP14的正输入端、运算放大器OP15的正输入端、运算放大器OP16的正输入端、运算放大器OP17的正输入端、运算放大器OP18的正输入端、运算放大器OP19的正输入端、运算放大器OP20的正输入端、运算放大器OP21的正输入端、运算放大器OP22的正输入端、运算放大器OP23的正输入端、运算放大器OP24的正输入端、运算放大器OP25的正输入端、运算放大器OP26的正输入端、运算放大器OP27的正输入端、运算放大器OP28的正输入端、运算放大器OP29的正输入端、运算放大器OP30的正输入端和运算放大器OP31的正输入端分别通过电阻与比较电压连接；
运算放大器OP10的负输入端、运算放大器OP11的负输入端、运算放大器OP12的负输入端、运算放大器OP13的负输入端、运算放大器OP14的负输入端、运算放大器OP15的负输入端、运算放大器OP16的负输入端、运算放大器OP17的负输入端、运算放大器OP18的负输入端、运算放大器OP19的负输入端、运算放大器OP20的负输入端、运算放大器OP21的负输入端、运算放大器OP22的负输入端、运算放大器OP23的负输入端、运算放大器OP24的负输入端、运算放大器OP25的负输入端、运算放大器OP26的负输入端、运算放大器OP27的负输入端、运算放大器OP28的负输入端、运算放大器OP29的负输入端、运算放大器OP30的负输入端和运算放大器OP31的负输入端分别与运算放大器OP9的输出端连接；
所述运算放大器OP31的输出端通过电阻与运算放大器OP31的负输入端连接；所述运算放大器OP31的正输入端通过电阻与地连接，所述运算放大器OP31的正输入端通过电阻与运算放大器OP9的输出端连接；所述运算放大器OP31的输出端通过电阻与运算放大器OP7的负输入端连接。
进一步，所述序列发生器N2还包括：开关K0、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6、开关K7、开关K8、开关K9、开关K10、开关K11、开关K12、开关K13和开关K14；
所述开关K0设置在所述运算放大器OP10的输出端和运算放大器OP31的负输入端之间；
所述开关K1设置在所述运算放大器OP11的输出端和运算放大器OP10的负输入端之间；
所述开关K2设置在所述运算放大器OP12的输出端和运算放大器OP10的负输入端之间；
所述开关K3设置在所述运算放大器OP14的输出端和运算放大器OP13的负输入端之间；
所述开关K4设置在所述运算放大器OP15的输出端和运算放大器OP13的负输入端之间；
所述开关K5设置在所述运算放大器OP17的输出端和运算放大器OP16的负输入端之间；
所述开关K6设置在所述运算放大器OP18的输出端和运算放大器OP16的负输入端之间；
所述开关K7设置在所述运算放大器OP20的输出端和运算放大器OP19的负输入端之间；
所述开关K8设置在所述运算放大器OP21的输出端和运算放大器OP19的负输入端之间；
所述开关K9设置在所述运算放大器OP23的输出端和运算放大器OP22的负输入端之间；
所述开关K10设置在所述运算放大器OP24的输出端和运算放大器OP22的负输入端之间；
所述开关K11设置在所述运算放大器OP26的输出端和运算放大器OP25的负输入端之间；
所述开关K12设置在所述运算放大器OP27的输出端和运算放大器OP25的负输入端之间；
所述开关K13设置在所述运算放大器OP29的输出端和运算放大器OP28的负输入端之间；
所述开关K14设置在所述运算放大器OP30的输出端和运算放大器OP28的负输入端之间。
进一步，所述基本混沌信号产生电路N1和序列发生器N2所采用的电阻均为精密可调电阻或者为精密可调电位器。
本发明的有益效果是：基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2可以产生多个涡卷。实现多涡卷的输出，使得复杂的混沌加密得以实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明创造实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明创造的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路连接示意图；
图2是序列发生器N2的电路连接示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明创造的具体实施例，本发明创造之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明创造的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明创造保护范围的限制。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
在本发明创造的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
本发明创造的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明创造中的具体含义。
实施例1，参考图1和图2,一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，包括：基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2、x方向输出节点、y方向输出节点和z方向输出节点。
所述基本混沌信号产生电路N1包括：运算放大器OP1、运算放大器OP2、运算放大器OP3、运算放大器OP4、运算放大器OP5、运算放大器OP6、运算放大器OP7、运算放大器OP8、运算放大器OP9、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C1、电容C2和电容C3。
所述运算放大器OP1的输出端分别通过电阻R3、电阻R4与运算放大器OP1、运算放大器OP2的负输入端连接。所述运算放大器OP2的输出端通过电阻R5与运算放大器OP3的负输入端连接；所述运算放大器OP2的输出端通过电容C1与运算放大器OP2的负输入端连接。
所述运算放大器OP3的输出端分别通过电阻R1、电阻R6、电阻R7与运算放大器OP1的负输入端、运算放大器OP3的负输入端、运算放大器OP4的负输入端连接；所述运算放大器OP3的输出端与x方向输出节点连接。
所述运算放大器OP4的输出端分别通过电阻R9、电阻R10与运算放大器OP4的负输入端、OP5的负输入端连接。
所述运算放大器OP5的输出端分别通过电阻R2、电阻R11、电阻R14与运算放大器OP1的负输入端、运算放大器OP6的负输入端、运算放大器OP7的负输入端连接；所述运算放大器OP5的输出端通过电容C2与运算放大器OP5的负输入端连接。
所述运算放大器OP6的输出端通过电阻R12与运算放大器OP6的负输入端连接，所述运算放大器OP6的输出端与y方向输出节点。
所述运算放大器OP7的输出端分别通过电阻R16、电阻R17与运算放大器OP7的负输入端、运算放大器OP8的负输入端连接。
所述运算放大器OP8的输出端分别通过电阻R4、电阻R18与运算放大器OP4、OP9的负输入端连接；所述运算放大器OP8的输出端通过电容C3与运算放大器OP8的负输入端连接。
所述运算放大器OP9的输出端分别通过电阻R13、电阻R19与运算放大器OP7的负输入端、运算放大器OP9的负输入端连接；所述运算放大器OP9的输出端与z方向输出节点连接。
所述运算放大器OP1、运算放大器OP2、运算放大器OP3、运算放大器OP4、运算放大器OP5、运算放大器OP6、运算放大器OP7、运算放大器OP8、运算放大器OP9的正输入端均接地。
所述序列发生器N2包括：运算放大器OP10、运算放大器OP11、运算放大器OP12、运算放大器OP13、运算放大器OP14、运算放大器OP15、运算放大器OP16、运算放大器OP17、运算放大器OP18、运算放大器OP19、运算放大器OP20、运算放大器OP21、运算放大器OP22、运算放大器OP23、运算放大器OP24、运算放大器OP25、运算放大器OP26、运算放大器OP27、运算放大器OP28、运算放大器OP29、运算放大器OP30、运算放大器OP31、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85和电阻R86。
所述运算放大器OP10的输出端分别通过电阻R20、电阻R84与运算放大器OP10的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP11的输出端通过电阻R23和电阻R21与运算放大器OP10的负输入端连接；所述运算放大器OP11的输出端通过电阻R23和电阻R22与运算放大器OP11的正输入端连接；所述运算放大器OP11的输出端通过电阻R23与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP12的输出端通过电阻R27和电阻R25与运算放大器OP10的负输入端连接；所述运算放大器OP12的输出端通过电阻R27和电阻R26与运算放大器OP12的正输入端连接；所述运算放大器OP12的输出端通过电阻R27与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP13的输出端分别通过电阻R29、电阻R84与运算放大器OP13的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP14的输出端通过电阻R32和电阻R30与运算放大器OP13的负输入端连接；所述运算放大器OP14的输出端通过电阻R32和电阻R31与运算放大器OP14的正输入端连接；所述运算放大器OP14的输出端通过电阻R32与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP15的输出端通过电阻R36和电阻R34与运算放大器OP13的负输入端连接；所述运算放大器OP15的输出端通过电阻R36和电阻R35与运算放大器OP15的正输入端连接；所述运算放大器OP15的输出端通过电阻R36与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP16的输出端分别通过电阻R38、电阻R84与运算放大器OP16的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP17的输出端通过电阻R41和电阻R39与运算放大器OP16的负输入端连接；所述运算放大器OP17的输出端通过电阻R41和电阻R40与运算放大器OP17的正输入端连接；所述运算放大器OP17的输出端通过电阻R41与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP18的输出端通过电阻R45和电阻R43与运算放大器OP16的负输入端连接；所述运算放大器OP18的输出端通过电阻R45和电阻R44与运算放大器OP18的正输入端连接；所述运算放大器OP18的输出端通过电阻R45与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP19的输出端分别通过电阻R47、电阻R84与运算放大器OP19的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP20的输出端通过电阻R50和电阻R48与运算放大器OP19的负输入端连接；所述运算放大器OP20的输出端通过电阻R50和电阻R49与运算放大器OP20的正输入端连接；所述运算放大器OP20的输出端通过电阻R50与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP21的输出端通过电阻R54和电阻R52与运算放大器OP19的负输入端连接；所述运算放大器OP21的输出端通过电阻R54和电阻R53与运算放大器OP21的正输入端连接；所述运算放大器OP21的输出端通过电阻R54与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP22的输出端分别通过电阻R56、电阻R84与运算放大器OP22的负输入端连接、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP23的输出端通过电阻R59和电阻R57与运算放大器OP22的负输入端连接；所述运算放大器OP23的输出端通过电阻R59和电阻R58与运算放大器OP23的正输入端连接；所述运算放大器OP23的输出端通过电阻R59与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP24的输出端通过电阻R63和电阻R61与运算放大器OP22的负输入端连接；所述运算放大器OP24的输出端通过电阻R63和电阻R62与运算放大器OP24的正输入端连接；所述运算放大器OP24的输出端通过电阻R63与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP25的输出端分别通过电阻R65、电阻R84与运算放大器OP25的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP26的输出端通过电阻R68和电阻R66与运算放大器OP25的负输入端连接；所述运算放大器OP26的输出端通过电阻R68和电阻R67与运算放大器OP26的正输入端连接；所述运算放大器OP26的输出端通过电阻R68与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP27的输出端通过电阻R72和电阻R70与运算放大器OP25的负输入端连接；所述运算放大器OP27的输出端通过电阻R72和电阻R71与运算放大器OP27的正输入端连接；所述运算放大器OP27的输出端通过电阻R72与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP28的输出端分别通过电阻R74、电阻R84与运算放大器OP28的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接。
所述运算放大器OP29的输出端通过电阻R77和电阻R75与运算放大器OP28的负输入端连接；所述运算放大器OP29的输出端通过电阻R77和电阻R76与运算放大器OP29的正输入端连接；所述运算放大器OP29的输出端通过电阻R77与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地。
所述运算放大器OP30的输出端通过电阻R81和电阻R79与运算放大器OP28的负输入端连接；所述运算放大器OP30的输出端通过电阻R81和电阻R80与运算放大器OP30的正输入端连接；所述运算放大器OP30的输出端通过电阻R81与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地。
所述运算放大器OP10的正输入端通过电阻R24与比较电压Ev0连接；所述运算放大器OP12的正输入端通过电阻R28与比较电压-Ev0连接；所述运算放大器OP14的正输入端通过电阻R33与比较电压Ev1连接；所述运算放大器OP15的正输入端通过电阻R37与比较电压-Ev1连接；所述运算放大器OP17的正输入端通过电阻R42与比较电压Ev2连接；所述运算放大器OP18的正输入端通过电阻R46与比较电压-Ev2连接；所述运算放大器OP20的正输入端通过电阻R51与比较电压Ev3连接；所述运算放大器OP21的正输入端通过电阻R24与比较电压-Ev3连接；所述运算放大器OP23的正输入端通过电阻R24与比较电压Ev4连接；所述运算放大器OP24的正输入端通过电阻R24与比较电压-Ev4连接；所述运算放大器OP26的正输入端通过电阻R69与比较电压Ev5连接；所述运算放大器OP27的正输入端通过电阻R73与比较电压-Ev5连接；所述运算放大器OP29的正输入端通过电阻R78与比较电压Ev6连接；所述运算放大器OP30的正输入端通过电阻R82与比较电压-Ev6连接。
运算放大器OP10的负输入端、运算放大器OP11的负输入端、运算放大器OP12的负输入端、运算放大器OP13的负输入端、运算放大器OP14的负输入端、运算放大器OP15的负输入端、运算放大器OP16的负输入端、运算放大器OP17的负输入端、运算放大器OP18的负输入端、运算放大器OP19的负输入端、运算放大器OP20的负输入端、运算放大器OP21的负输入端、运算放大器OP22的负输入端、运算放大器OP23的负输入端、运算放大器OP24的负输入端、运算放大器OP25的负输入端、运算放大器OP26的负输入端、运算放大器OP27的负输入端、运算放大器OP28的负输入端、运算放大器OP29的负输入端、运算放大器OP30的负输入端和运算放大器OP31的负输入端分别与z方向输出节点连接。
所述运算放大器OP31的输出端通过电阻R83与运算放大器OP31的负输入端连接；所述运算放大器OP31的正输入端通过电阻R86与地连接，所述运算放大器OP31的正输入端通过电阻R85与z方向输出节点连接；所述运算放大器OP31的输出端通过电阻R15与运算放大器OP7的负输入端连接。
其中，序列发生器N2还包括：开关K0、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6、开关K7、开关K8、开关K9、开关K10、开关K11、开关K12、开关K13和开关K14；
所述开关K0设置在所述运算放大器OP10的输出端和运算放大器OP31的负输入端之间；
所述开关K1设置在所述运算放大器OP11的输出端和运算放大器OP10的负输入端之间。所述开关K2设置在所述运算放大器OP12的输出端和运算放大器OP10的负输入端之间。所述开关K3设置在所述运算放大器OP14的输出端和运算放大器OP13的负输入端之间。所述开关K4设置在所述运算放大器OP15的输出端和运算放大器OP13的负输入端之间。所述开关K5设置在所述运算放大器OP17的输出端和运算放大器OP16的负输入端之间。所述开关K6设置在所述运算放大器OP18的输出端和运算放大器OP16的负输入端之间。所述开关K7设置在所述运算放大器OP20的输出端和运算放大器OP19的负输入端之间。所述开关K8设置在所述运算放大器OP21的输出端和运算放大器OP19的负输入端之间。所述开关K9设置在所述运算放大器OP23的输出端和运算放大器OP22的负输入端之间。所述开关K10设置在所述运算放大器OP24的输出端和运算放大器OP22的负输入端之间。所述开关K11设置在所述运算放大器OP26的输出端和运算放大器OP25的负输入端之间。所述开关K12设置在所述运算放大器OP27的输出端和运算放大器OP25的负输入端之间。所述开关K13设置在所述运算放大器OP29的输出端和运算放大器OP28的负输入端之间。所述开关K14设置在所述运算放大器OP30的输出端和运算放大器OP28的负输入端之间。
通过理论分析可知，若要在本电路中生成的涡卷数量为：N+M+2(N≥1,M≥1)，则序列发生器N2的切换控制函数f(z)的数学表达式为：
Figure BDA0002290606120000131
根据图1、图2，可得产生多涡卷混沌信号的状态方程为下式：
Figure BDA0002290606120000141
式中β＝6.9，γ＝4.0，α＝4.3,ξ为变参数。f(z)为切换控制函数。
本对发明的电路进行实验，其中，本发明的电路所有的运算放大器，型号为TL082，电源电压为±E＝±15V，实验测得此时各运算放大器输出电压的饱和值为Vsat＝±13.5V，图2中所有的稳压二极管，型号为MA1075，稳压值为7.5V。为了便于电路实验，为了保证电阻值的准确性，基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2所采用的所有电阻均为精密可调电阻或者为精密可调电位器。
其中，各个元器件参数表如表1、表2和表3所示：
C<sub>1</sub> 50 C<sub>2</sub> 50 C<sub>3</sub> 50
表1为电容值参数表，其中电容的单位为：nF。
Figure BDA0002290606120000142
Figure BDA0002290606120000151
表2为电阻值参数表，其中电阻的单位为：kΩ。
E<sub>v0</sub> 2.7273 E<sub>v1</sub> 5.4545 E<sub>v2</sub> 8.1818
E<sub>v3</sub> 10.9091 E<sub>v4</sub> 13.6364 E<sub>v5</sub> 16.3636
E<sub>v6</sub> 19.0909 -E<sub>v0</sub> -2.7273 -E<sub>v1</sub> -5.4545
-E<sub>v2</sub> -8.1818 -E<sub>v3</sub> -10.9091 -E<sub>v4</sub> -13.6364
-E<sub>v5</sub> -16.3636 -E<sub>v6</sub> -19.0909
表3为比较电压值的参数表，其中电压的单位值为：V。
可以通过改变开关K0至开关K14的开关状态，产生的混沌信号的对应涡卷数量。具体各个开关的开关状态与产生的涡卷数量的对应关系表如表4所示：
Figure BDA0002290606120000152
Figure BDA0002290606120000161
表4为开关状态与产生涡卷数量之间的对应关系表，其中电阻R2的单位为kΩ。
本发明创造的基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路可以产生多个涡卷。实现多涡卷的输出，使得复杂的混沌加密得以实现。
以上对本发明创造的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，其特征在于，包括：基本混沌信号产生电路N1、序列发生器N2、x方向输出节点、y方向输出节点和z方向输出节点；
所述基本混沌信号产生电路N1包括：运算放大器OP1、运算放大器OP2、运算放大器OP3、运算放大器OP4、运算放大器OP5、运算放大器OP6、运算放大器OP7、运算放大器OP8和运算放大器OP9；
所述运算放大器OP1的输出端分别通过电阻与运算放大器OP1、运算放大器OP2的负输入端连接；
所述运算放大器OP2的输出端通过电阻与运算放大器OP3的负输入端连接；所述运算放大器OP2的输出端通过电容与运算放大器OP2的负输入端连接；
所述运算放大器OP3的输出端分别通过电阻与运算放大器OP1的负输入端、运算放大器OP3的负输入端、运算放大器OP4的负输入端连接；所述运算放大器OP3的输出端与x方向输出节点连接；
所述运算放大器OP4的输出端分别通过电阻与运算放大器OP4的负输入端、OP5的负输入端连接；
所述运算放大器OP5的输出端分别通过电阻与运算放大器OP1的负输入端、运算放大器OP6的负输入端、运算放大器OP7的负输入端连接；所述运算放大器OP5的输出端通过电容与运算放大器OP5的负输入端连接；
所述运算放大器OP6的输出端通过电阻与运算放大器OP6的负输入端连接，所述运算放大器OP6的输出端与y方向输出节点；
所述运算放大器OP7的输出端分别通过电阻与运算放大器OP7的负输入端、运算放大器OP8的负输入端连接；
所述运算放大器OP8的输出端分别通过电阻与运算放大器OP4、运算放大器OP9的负输入端连接；所述运算放大器OP8的输出端通过电容与运算放大器OP8的负输入端连接；
所述运算放大器OP9的输出端分别通过电阻与运算放大器OP7的负输入端、运算放大器OP9的负输入端连接；所述运算放大器OP9的输出端与z方向输出节点连接；
所述运算放大器OP1、运算放大器OP2、运算放大器OP3、运算放大器OP4、运算放大器OP5、运算放大器OP6、运算放大器OP7、运算放大器OP8、运算放大器OP9的正输入端均接地；
所述序列发生器N2包括：运算放大器OP10、运算放大器OP11、运算放大器OP12、运算放大器OP13、运算放大器OP14、运算放大器OP15、运算放大器OP16、运算放大器OP17、运算放大器OP18、运算放大器OP19、运算放大器OP20、运算放大器OP21、运算放大器OP22、运算放大器OP23、运算放大器OP24、运算放大器OP25、运算放大器OP26、运算放大器OP27、运算放大器OP28、运算放大器OP29、运算放大器OP30、运算放大器OP31；
所述运算放大器OP10的输出端分别通过电阻与运算放大器OP10的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP11的输出端通过电阻与运算放大器OP10的负输入端连接；所述运算放大器OP11的输出端通过电阻与运算放大器OP11的正输入端连接；所述运算放大器OP11的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP12的输出端通过电阻与运算放大器OP10的负输入端连接；所述运算放大器OP12的输出端通过电阻与运算放大器OP12的正输入端连接；所述运算放大器OP12的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP13的输出端分别通过电阻与运算放大器OP13的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP14的输出端通过电阻与运算放大器OP13的负输入端连接；所述运算放大器OP14的输出端通过电阻与运算放大器OP14的正输入端连接；所述运算放大器OP14的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP15的输出端通过电阻与运算放大器OP13的负输入端连接；所述运算放大器OP15的输出端通过电阻与运算放大器OP15的正输入端连接；所述运算放大器OP15的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP16的输出端分别通过电阻与运算放大器OP16的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP17的输出端通过电阻与运算放大器OP16的负输入端连接；所述运算放大器OP17的输出端通过电阻与运算放大器OP17的正输入端连接；所述运算放大器OP17的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP18的输出端通过电阻与运算放大器OP16的负输入端连接；所述运算放大器OP18的输出端通过电阻与运算放大器OP18的正输入端连接；所述运算放大器OP18的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP19的输出端分别通过电阻与运算放大器OP19的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP20的输出端通过电阻与运算放大器OP19的负输入端连接；所述运算放大器OP20的输出端通过电阻与运算放大器OP20的正输入端连接；所述运算放大器OP20的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP21的输出端通过电阻与运算放大器OP19的负输入端连接；所述运算放大器OP21的输出端通过电阻与运算放大器OP21的正输入端连接；所述运算放大器OP21的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP22的输出端分别通过电阻与运算放大器OP22的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP23的输出端通过电阻与运算放大器OP22的负输入端连接；所述运算放大器OP23的输出端通过电阻与运算放大器OP23的正输入端连接；所述运算放大器OP23的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP24的输出端通过电阻与运算放大器OP22的负输入端连接；所述运算放大器OP24的输出端通过电阻与运算放大器OP24的正输入端连接；所述运算放大器OP24的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP25的输出端分别通过电阻与运算放大器OP25的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP26的输出端通过电阻与运算放大器OP25的负输入端连接；所述运算放大器OP26的输出端通过电阻与运算放大器OP26的正输入端连接；所述运算放大器OP26的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP27的输出端通过电阻与运算放大器OP25的负输入端连接；所述运算放大器OP27的输出端通过电阻与运算放大器OP27的正输入端连接；所述运算放大器OP27的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP28的输出端分别通过电阻与运算放大器OP28的负输入端、运算放大器OP31的负输入端连接；
所述运算放大器OP29的输出端通过电阻与运算放大器OP28的负输入端连接；所述运算放大器OP29的输出端通过电阻与运算放大器OP29的正输入端连接；所述运算放大器OP29的输出端通过电阻与稳压二极管的正极连接，所述稳压二极管的负极接地；
所述运算放大器OP30的输出端通过电阻与运算放大器OP28的负输入端连接；所述运算放大器OP30的输出端通过电阻与运算放大器OP30的正输入端连接；所述运算放大器OP30的输出端通过电阻与稳压二极管的负极连接，所述稳压二极管的正极接地；
所述运算放大器OP10的正输入端、运算放大器OP11的正输入端、运算放大器OP12的正输入端、运算放大器OP13的正输入端、运算放大器OP14的正输入端、运算放大器OP15的正输入端、运算放大器OP16的正输入端、运算放大器OP17的正输入端、运算放大器OP18的正输入端、运算放大器OP19的正输入端、运算放大器OP20的正输入端、运算放大器OP21的正输入端、运算放大器OP22的正输入端、运算放大器OP23的正输入端、运算放大器OP24的正输入端、运算放大器OP25的正输入端、运算放大器OP26的正输入端、运算放大器OP27的正输入端、运算放大器OP28的正输入端、运算放大器OP29的正输入端、运算放大器OP30的正输入端和运算放大器OP31的正输入端分别通过电阻与比较电压连接；
运算放大器OP10的负输入端、运算放大器OP11的负输入端、运算放大器OP12的负输入端、运算放大器OP13的负输入端、运算放大器OP14的负输入端、运算放大器OP15的负输入端、运算放大器OP16的负输入端、运算放大器OP17的负输入端、运算放大器OP18的负输入端、运算放大器OP19的负输入端、运算放大器OP20的负输入端、运算放大器OP21的负输入端、运算放大器OP22的负输入端、运算放大器OP23的负输入端、运算放大器OP24的负输入端、运算放大器OP25的负输入端、运算放大器OP26的负输入端、运算放大器OP27的负输入端、运算放大器OP28的负输入端、运算放大器OP29的负输入端、运算放大器OP30的负输入端和运算放大器OP31的负输入端分别与运算放大器OP9的输出端连接；
所述运算放大器OP31的输出端通过电阻与运算放大器OP31的负输入端连接；所述运算放大器OP31的正输入端通过电阻与地连接，所述运算放大器OP31的正输入端通过电阻与运算放大器OP9的输出端连接；所述运算放大器OP31的输出端通过电阻与运算放大器OP7的负输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，其特征在于，所述序列发生器N2还包括：开关K0、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6、开关K7、开关K8、开关K9、开关K10、开关K11、开关K12、开关K13和开关K14；
所述开关K0设置在所述运算放大器OP10的输出端和运算放大器OP31的负输入端之间；
所述开关K1设置在所述运算放大器OP11的输出端和运算放大器OP10的负输入端之间；
所述开关K2设置在所述运算放大器OP12的输出端和运算放大器OP10的负输入端之间；
所述开关K3设置在所述运算放大器OP14的输出端和运算放大器OP13的负输入端之间；
所述开关K4设置在所述运算放大器OP15的输出端和运算放大器OP13的负输入端之间；
所述开关K5设置在所述运算放大器OP17的输出端和运算放大器OP16的负输入端之间；
所述开关K6设置在所述运算放大器OP18的输出端和运算放大器OP16的负输入端之间；
所述开关K7设置在所述运算放大器OP20的输出端和运算放大器OP19的负输入端之间；
所述开关K8设置在所述运算放大器OP21的输出端和运算放大器OP19的负输入端之间；
所述开关K9设置在所述运算放大器OP23的输出端和运算放大器OP22的负输入端之间；
所述开关K10设置在所述运算放大器OP24的输出端和运算放大器OP22的负输入端之间；
所述开关K11设置在所述运算放大器OP26的输出端和运算放大器OP25的负输入端之间；
所述开关K12设置在所述运算放大器OP27的输出端和运算放大器OP25的负输入端之间；
所述开关K13设置在所述运算放大器OP29的输出端和运算放大器OP28的负输入端之间；
所述开关K14设置在所述运算放大器OP30的输出端和运算放大器OP28的负输入端之间。
3.根据权利要求1所述的一种基于时滞函数切换控制的多涡卷混沌电路，其特征在于：所述基本混沌信号产生电路N1和序列发生器N2所采用的电阻均为精密可调电阻或者为精密可调电位器。
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