CN112422264B - 一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现 - Google Patents

一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现 Download PDF

Info

Publication number
CN112422264B
CN112422264B CN201910782099.8A CN201910782099A CN112422264B CN 112422264 B CN112422264 B CN 112422264B CN 201910782099 A CN201910782099 A CN 201910782099A CN 112422264 B CN112422264 B CN 112422264B
Authority
CN
China
Prior art keywords
operational amplifier
resistor
multiplier
output
channel circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910782099.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112422264A (zh
Inventor
仓诗建
李月
康志君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University of Science and Technology
Original Assignee
Tianjin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University of Science and Technology filed Critical Tianjin University of Science and Technology
Priority to CN201910782099.8A priority Critical patent/CN112422264B/zh
Publication of CN112422264A publication Critical patent/CN112422264A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112422264B publication Critical patent/CN112422264B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/001—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using chaotic signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/12—Details relating to cryptographic hardware or logic circuitry

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott‑A系统及电路，该电路由三个主通道电路以及两个辅助通道电路组成：第一主通道电路由直流电压源、运算放大器、电阻以及电容组成；第二主通道电路由直流电压源、运算放大器、电阻以及电容组成；第三主通道电路由直流电压源、电池组、运算放大器、电阻以及电容组成；第一辅助通道电路由乘法器组成；第二辅助通道电路由乘法器组成。本发明提出了一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott‑A系统，并给出了该系统的电路实现。这种新系统具有守恒的相体积并且可以出现具有三簇保守混沌流的复杂动力学，在加密算法与密钥构造上更有优势。该系统在保密通讯领域具有潜在的应用价值。

Description

一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现
技术领域
本发明涉及一种能产生保守混沌流的系统及其电路实现，特别涉及一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现。
背景技术
具有复杂动力学行为的混沌系统由于在语音信号和数字图像/视频加密中具有潜在应用，已成为混沌研究的主要方向之一，到目前为止，各种基于混沌的加密算法已经被开发出来，以确保信息的安全。但是基于耗散混沌系统产生的伪随机序列的加密算法容易受到攻击，因为混沌吸引子可以通过捕获数据的延迟嵌入来重建，而保守混沌系统不产生吸引子且其整数维与系统维相等，具有较强的遍历性。因此，如果耗散混沌系统和保守混沌系统具有相同的带宽，那么保守混沌系统更适合作为伪随机序列的生成器。本发明提出了一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统。这种新系统具有守恒的相体积并且可以出现具有三簇保守混沌流的复杂动力学，在加密算法与密钥构造上更有优势。该系统在保密通讯领域有潜在的应用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及电路：
1.一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统的构建方法，其特征是在于，包括以下步骤：
(1)一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统(i)为：
Figure BSA0000188642270000011
式中x，y，z为状态变量；
(2)基于系统(i)构造的电路，其特征是在于，该电路由三个主通道电路以及两个辅助通道电路组成：第一主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U1A、运算放大器U1B以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1组成；第二主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U2A、运算放大器U2B以及电阻R6、电阻R7、电阻R10、电阻R11、电容C2组成；第三主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、电池组V1、运算放大器U3A、运算放大器U3B以及电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3组成；第一辅助通道电路由乘法器A1组成；第二辅助通道电路由乘法器A2、乘法器A3、乘法器A4、乘法器A5以及乘法器A6组成。
2.所述第一主通道电路中运算放大器U1A的输出通过电容C1与运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R4与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R7与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U1A的正输入端接地；运算放大器U1B的输出通过电阻R5与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1B的正输入端接地；运算放大器U1B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U1B的负电源端接直流电压源VDD。
3.所述第二主通道电路中运算放大器U2A的输出通过电容C2与运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U2A的输出通过电阻R11与运算放大器U2B的负输入端相连；运算放大器U2A的输出分别与第二辅助通道电路中乘法器A2的两个输入端相连；运算放大器U2A的输出与第二辅助通道电路中乘法器A3的一个输入端相连；运算放大器U2A的输出与第二辅助通道电路中乘法器A5的一个输入端相连；运算放大器U2A的正输入端接地；运算放大器U2B的输出通过电阻R10与运算放大器U2B的负输入端相连；运算放大器U2B的输出通过电阻R1与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U2B的输出与第一辅助通道电路中乘法器A1的一个输入端相连；运算放大器U2B的输出与第二辅助通道电路中乘法器A4的一个输入端相连；运算放大器U2B的输出与第二辅助通道电路中乘法器A6的一个输入端相连；运算放大器U2B的正输入端接地；运算放大器U2B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U2B的负电源端接直流电压源VDD。
4.所述第三主通道电路中运算放大器U3A的输出通过电容C3与运算放大器U3A的负输入端相连；运算放大器U3A的输出通过电阻R13与运算放大器U3B的负输入端相连；运算放大器U3A的输出与第一辅助通道电路中乘法器A1的一个输入端相连；运算放大器U3A的正输入端接地；电池组V1的负极通过电阻R8与运算放大器U3A的负输入端相连；电池组V1的正极接地；运算放大器U3B的输出通过电阻R12与运算放大器U3B的负输入端相连；运算放大器U3B的正输入端接地；运算放大器U3B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U3B的负电源端接直流电压源VDD。
5.所述第一辅助通道电路中乘法器A1的输出通过电阻R6与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连。
6.所述第二辅助通道电路中乘法器A2的输出通过电阻R14与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连；乘法器A2的输出与乘法器A3的一个输入端相连；乘法器A3的输出通过电阻R2与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；乘法器A3的输出与乘法器A4的一个输入端相连；乘法器A4的输出通过电阻R15与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连；乘法器A4的输出与乘法器A5的一个输入端相连；乘法器A5的输出通过电阻R3与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；乘法器A5的输出与乘法器A6的一个输入端相连；乘法器A6的输出通过电阻R9与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连。
附图说明
图1为本发明优选实施例的电路连接结构示意图。
图2为本发明的X-Y相图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明更改进一步的详细描述，参见图1-图2。
1.一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统的构建方法，其特征是在于，包括以下步骤：
(1)一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统(i)为：
Figure BSA0000188642270000031
式中x，y，z为状态变量；
(2)基于系统(i)构造的电路，其特征是在于，该电路由三个主通道电路以及两个辅助通道电路组成：第一主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U1A、运算放大器U1B以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1组成；第二主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U2A、运算放大器U2B以及电阻R6、电阻R7、电阻R10、电阻R11、电容C2组成；第三主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、电池组V1、运算放大器U3A、运算放大器U3B以及电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3组成；第一辅助通道电路由乘法器A1组成；第二辅助通道电路由乘法器A2、乘法器A3、乘法器A4、乘法器A5以及乘法器A6组成。
2.所述第一主通道电路中运算放大器U1A的输出通过电容C1与运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R4与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R7与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U1A的正输入端接地；运算放大器U1B的输出通过电阻R5与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1B的正输入端接地；运算放大器U1B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U1B的负电源端接直流电压源VDD。
3.所述第二主通道电路中运算放大器U2A的输出通过电容C2与运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U2A的输出通过电阻R11与运算放大器U2B的负输入端相连；运算放大器U2A的输出分别与第二辅助通道电路中乘法器A2的两个输入端相连；运算放大器U2A的输出与第二辅助通道电路中乘法器A3的一个输入端相连；运算放大器U2A的输出与第二辅助通道电路中乘法器A5的一个输入端相连；运算放大器U2A的正输入端接地；运算放大器U2B的输出通过电阻R10与运算放大器U2B的负输入端相连；运算放大器U2B的输出通过电阻R1与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U2B的输出与第一辅助通道电路中乘法器A1的一个输入端相连；运算放大器U2B的输出与第二辅助通道电路中乘法器A4的一个输入端相连；运算放大器U2B的输出与第二辅助通道电路中乘法器A6的一个输入端相连；运算放大器U2B的正输入端接地；运算放大器U2B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U2B的负电源端接直流电压源VDD。
4.所述第三主通道电路中运算放大器U3A的输出通过电容C3与运算放大器U3A的负输入端相连；运算放大器U3A的输出通过电阻R13与运算放大器U3B的负输入端相连；运算放大器U3A的输出与第一辅助通道电路中乘法器A1的一个输入端相连；运算放大器U3A的正输入端接地；电池组V1的负极通过电阻R8与运算放大器U3A的负输入端相连；电池组V1的正极接地；运算放大器U3B的输出通过电阻R12与运算放大器U3B的负输入端相连；运算放大器U3B的正输入端接地；运算放大器U3B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U3B的负电源端接直流电压源VDD。
5.所述第一辅助通道电路中乘法器A1的输出通过电阻R6与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连。
6.所述第二辅助通道电路中乘法器A2的输出通过电阻R14与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连；乘法器A2的输出与乘法器A3的一个输入端相连；乘法器A3的输出通过电阻R2与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；乘法器A3的输出与乘法器A4的一个输入端相连；乘法器A4的输出通过电阻R15与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连；乘法器A4的输出与乘法器A5的一个输入端相连；乘法器A5的输出通过电阻R3与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；乘法器A5的输出与乘法器A6的一个输入端相连；乘法器A6的输出通过电阻R9与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连。
当然，上述说明并非对发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统的构建方法，其特征是在于，包括以下步骤：
(1)一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统(i)为：
Figure FSB0000198558890000011
式中x，y，z为状态变量；
(2)基于系统(i)构造的电路由三个主通道电路以及两个辅助通道电路组成：第一主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U1A、运算放大器U1B以及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1组成；第二主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、运算放大器U2A、运算放大器U2B以及电阻R6、电阻R7、电阻R10、电阻R11、电容C2组成；第三主通道电路由直流电压源VCC、直流电压源VDD、电池组V1、运算放大器U3A、运算放大器U3B以及电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C3组成；第一辅助通道电路由乘法器A1组成；第二辅助通道电路由乘法器A2、乘法器A3、乘法器A4、乘法器A5以及乘法器A6组成；
所述第一主通道电路中运算放大器U1A的输出通过电容C1与运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R4与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1A的输出通过电阻R7与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U1A的正输入端接地；运算放大器U1B的输出通过电阻R5与运算放大器U1B的负输入端相连；运算放大器U1B的正输入端接地；运算放大器U1B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U1B的负电源端接直流电压源VDD；
所述第二主通道电路中运算放大器U2A的输出通过电容C2与运算放大器U2A的负输入端相连；运算放大器U2A的输出通过电阻R11与运算放大器U2B的负输入端相连；运算放大器U2A的输出分别与第二辅助通道电路中乘法器A2的两个输入端相连；运算放大器U2A的输出与第二辅助通道电路中乘法器A3的一个输入端相连；运算放大器U2A的输出与第二辅助通道电路中乘法器A5的一个输入端相连；运算放大器U2A的正输入端接地；运算放大器U2B的输出通过电阻R10与运算放大器U2B的负输入端相连；运算放大器U2B的输出通过电阻R1与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；运算放大器U2B的输出与第一辅助通道电路中乘法器A1的一个输入端相连；运算放大器U2B的输出与第二辅助通道电路中乘法器A4的一个输入端相连；运算放大器U2B的输出与第二辅助通道电路中乘法器A6的一个输入端相连；运算放大器U2B的正输入端接地；运算放大器U2B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U2B的负电源端接直流电压源VDD；
所述第三主通道电路中运算放大器U3A的输出通过电容C3与运算放大器U3A的负输入端相连；运算放大器U3A的输出通过电阻R13与运算放大器U3B的负输入端相连；运算放大器U3A的输出与第一辅助通道电路中乘法器A1的一个输入端相连；运算放大器U3A的正输入端接地；电池组V1的负极通过电阻R8与运算放大器U3A的负输入端相连；电池组V1的正极接地；运算放大器U3B的输出通过电阻R12与运算放大器U3B的负输入端相连；运算放大器U3B的正输入端接地；运算放大器U3B的正电源端接直流电压源VCC；运算放大器U3B的负电源端接直流电压源VDD；
所述第一辅助通道电路中乘法器A1的输出通过电阻R6与第二主通道电路中运算放大器U2A的负输入端相连；
所述第二辅助通道电路中乘法器A2的输出通过电阻R14与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连；乘法器A2的输出与乘法器A3的一个输入端相连；乘法器A3的输出通过电阻R2与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；乘法器A3的输出与乘法器A4的一个输入端相连；乘法器A4的输出通过电阻R15与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连；乘法器A4的输出与乘法器A5的一个输入端相连；乘法器A5的输出通过电阻R3与第一主通道电路中运算放大器U1A的负输入端相连；乘法器A5的输出与乘法器A6的一个输入端相连；乘法器A6的输出通过电阻R9与第三主通道电路中运算放大器U3A的负输入端相连。
CN201910782099.8A 2019-08-23 2019-08-23 一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现 Active CN112422264B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910782099.8A CN112422264B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910782099.8A CN112422264B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112422264A CN112422264A (zh) 2021-02-26
CN112422264B true CN112422264B (zh) 2022-05-20

Family

ID=74779305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910782099.8A Active CN112422264B (zh) 2019-08-23 2019-08-23 一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112422264B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106059744A (zh) * 2016-05-22 2016-10-26 姜语锐 Sprott B混沌系统的线性化的方法及电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106059744A (zh) * 2016-05-22 2016-10-26 姜语锐 Sprott B混沌系统的线性化的方法及电路
CN107453860A (zh) * 2016-05-22 2017-12-08 杨景美 线性化Sprott B混沌系统为二次和二次项的电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN112422264A (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106506170B (zh) 一种基于rsa的分布式签名方法与系统
CN112152573B (zh) 一种具有四簇混沌流的保守系统及其电路实现
Vaidyanathan et al. LabVIEW implementation of chaotic masking with adaptively synchronised forced Van der Pol oscillators and its application in real-time image encryption
CN112422263B (zh) 一种具有三维3×2×2簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现
CN103390303B (zh) 基于音频及usb数据传输的金融密匙及其控制方法
CN112422264B (zh) 一种具有三簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现
CN113242117A (zh) 一种带有耗散项的保守混沌系统及电路
CN112422261B (zh) 一种具有四簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其构建方法
CN112422766B (zh) 一种具有三维2×2×1簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其电路实现
Carroll et al. Synchronizing hyperchaotic volume-preserving maps and circuits
CN113572613A (zh) 一种消息保护系统及消息保护方法
CN112422260B (zh) 一种具有三维2×2×2簇保守混沌流的非哈密顿系统的构建方法
CN112422258B (zh) 一种具有单簇保守混沌流的改进型Sprott-A系统的构建方法
CN112422262B (zh) 一种具有双簇保守混沌流的广义Sprott-A系统及其构建方法
Gularte et al. Scheme for chaos-based encryption and lyapunov analysis
CN113872749B (zh) 一种具有4簇保守混沌流的系统
CN112422259B (zh) 一种具有八簇保守混沌流的广义Sprott-A系统的构建方法
Tami et al. Chaos secure communication’implementation in FPGA
CN112152774B (zh) 一种能产生四涡卷混沌流的非哈密顿系统的构建方法
CN112152772B (zh) 一种具有双簇混沌流的保守系统及其电路实现
Zhang et al. Image Encryption Method Based on Discrete Lorenz Chaotic Sequences.
CN112152773B (zh) 一种三维改进型的Sprott-A混沌系统及其电路实现
CN109474416B (zh) 一种含有隐藏吸引子的超混沌信号发生电路
CN104579629B (zh) 一种基于二氧化钛忆阻的混沌振荡电路
CN112152983B (zh) 一种具有六簇混沌流的非哈密顿系统及其构建方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant