CN114285544B - 一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，包括：第一信号输出电路，用于生成第一输出信号；第二信号输出电路，用于生成第二输出信号；第三信号输出电路，用于生成第三输出信号；第四信号输出电路，用于生成第四输出信号；第一信号输出电路包括磁控忆阻器；本发明设计的含有磁控忆阻器的混沌保守系统及其信号发生电路，系统具有全局保守性；选取合适的系统参数，系统展现出丰富的准周期五维环面；固定参数条件下，改变系统初值，系统展现出具有同质多稳定性和异质多稳定性的偏移助推行为。

Description

一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器

技术领域

本发明涉及信号发生器电路设计技术领域，具体而言，涉及一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器。

背景技术

现有混沌系统分为耗散混沌系统与保守混沌系统，保守混沌系统在遍历性、能量恒定和随机性方面优于耗散混沌系统。现有的被发现的混沌系统中，保守混沌系统数量少，目前还没有由忆阻器设计构成的保守混沌系统信号发生系统和实现电路。

发明专利《一种带有耗散项的保守混沌系统及电路》，申请号：CN202110595608.3提供了一种带有耗散项的保守混沌系统及电路，系统组成没有包含忆阻器，系统没有产生偏移助推行为，并且系统的吸引子是普通的自激吸引子。目前，还没有由忆阻器构成的保守系统混沌信号发生器。

通过耦合忆阻器，使保守电路系统的非线性增强，目前所研究的具有偏移助推行为的混沌系统主要集中于耗散系统，具有偏移助推行为的忆阻保守混沌系统目前尚未报道。保守混沌系统在遍历性、能量恒定和随机性方面优于耗散混沌系统。现有的混沌信号发生电路技术中，还没有利用忆阻器来实现的保守系统的混沌信号发生器电路。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是通过磁控忆阻器耦合设计出一个五维忆阻保守混沌系统及其实现电路。

为了实现上述技术目的，本申请提供了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，包括：

第一信号输出电路，用于生成第一输出信号；

第二信号输出电路，用于生成第二输出信号；

第三信号输出电路，用于生成第三输出信号；

第四信号输出电路，用于生成第四输出信号；

第一信号输出电路由忆阻器W(V_u)、运算放大器U₁、电容器C₁、反相器G₁组成，其中，将第二输出信号作为第一输入信号，输入到忆阻器W(V_u)；运算放大器U₁用于输出第五输出信号，反相器G₁用于根据第五输出信号生成第一输出信号；

第二信号输出电路由电阻R₁、运算放大器U₂、乘法器M₁、电阻R₂、运算放大器U₂、电容器C₂组成，其中，将第一输出信号作为第二输入信号，输入到电阻R₁；将第五输出信号和第三输出信号作为第三输入信号，输入到乘法器M₁，运算放大器U₂用于根据第二输出信号和第三输入信号，生成第二输出信号；

第三信号输出电路由电阻R₃、运算放大器U₃、电容器C₃、反相器G₂组成，其中，将第四输出信号作为第四输入信号，输入到电阻R₃；运算放大器U₃用于根据第四输入信号生成输出第六输出信号，反相器G₂用于根据第六输出信号生成第三输出信号；

第四信号输出电路由电阻R₄、运算放大器U₄、乘法器M₂、电阻R₅、电容器C₄组成，其中，将第三输出信号作为第五输入信号，输入到电阻R₄；将第一输出信号和第二输出信号作为第六输入信号，输入到乘法器M₂，运算放大器U₄用于根据第五输入信号和第六输入信号，生成第四输出信号。

优选地，忆阻器W(V_u)的输出端与运算放大器U₁的反相输入端连接；

运算放大器U₁的同相输入端接地；

电容器C₁的两端分别与运算放大器U₁的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₁的输出端与反相器G₁连接。

优选地，电阻R₁与运算放大器U₂的反相输入端连接；

乘法器M₁的输出端通过电阻R₂，与运算放大器U₂的反相输入端连接；

电容器C₂的两端分别与运算放大器U₂的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₂的同相输入端接地。

优选地，电阻R₃与运算放大器U₃的反相输入端连接；

电容器C₃的两端分别与运算放大器U₃的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₃的同相输入端接地；

运算放大器U₃的输出端与反相器G₂连接。

优选地，电阻R₄与运算放大器U₄的反相输入端连接；

乘法器M₂通过电阻R₅，与运算放大器U₄的反相输入端连接；

电容器C₄的两端分别与运算放大器U₄的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₄的同相输入端接地。

优选地，反相器G₁和反相器G₂的反相器电路相同；

反相器电路由电阻R₆、运算放大器U₅、电阻R₇组成；

电阻R₆与运算放大器U₅的反相输入端连接；

电阻R₇的两端分别与运算放大器U₅的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₅的同相输入端接地。

优选地，忆阻器W(V_u)由电阻R₈、电阻R₁₂、乘法器M₃、电阻R₉、运算放大器U₇、电容器C₅、电阻R₁₃、运算放大器U₈、电阻R₁₄、二极管D、运算放大器U₉、电阻R₁₁、运算放大器U₆、电阻R₁₀组成；

电阻R₈通过电阻R₉与乘法器M₃连接；

电阻R₁₂与运算放大器U₇的反相输入端连接；

电容器C₅的两端分别与运算放大器U₇的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₇的同相输入端接地；

运算放大器U₇的输出端通过电阻R₁₃，分别与运算放大器U₈的反相输入端和电阻R₁₄连接；

运算放大器U₈的同相输入端接地；

运算放大器U₈的输出端与二极管D的阳极连接；

二极管D的阴极分别与电阻R₁₄和运算放大器U₉的同相输入端连接；

运算放大器U₉的反相输入端和输出端相互连接；

运算放大器U₉的输出端通过电阻R₁₁，与运算放大器U₆的反相输入端连接；

运算放大器U₆同相输入端接地；

电阻R₁₀的两端分别与运算放大器U₆的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₆的输出端与乘法器M₃连接。

优选地，乘法器M₃包括第一输入端和第二输入端；

第二输入端用于连接运算放大器U₆的输出端；

第一输入端用于接收第二输出信号；

电阻R₈和电阻R₁₂用于接收第二输出信号。

优选地，电阻R₈和电阻R₉的中间引出电流为忆阻器W(V_u)的输出电流；

忆阻器W(V_u)为磁控忆阻器。

优选地，Ci＝33nF(i＝l_，2_，3_，4，5)，R₁＝R₂＝R₅＝R₈＝1.298kΩ，R₃＝R₄＝5kΩ，R₆＝R₇＝R₁₀＝R₁₁＝10kΩ，R₉＝25.974kΩ，R₁₃＝R₁₄＝200kΩ，乘法器增益g_i＝1(i＝1,2,3)。

本发明公开了以下技术效果：

本发明设计的含有磁控忆阻器的混沌保守系统及其信号发生电路，系统具有全局保守性；选取合适的系统参数，系统展现出丰富的准周期五维环面；固定参数条件下，改变系统初值，系统展现出具有同质多稳定性和异质多稳定性的偏移助推行为。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器电路原理图；

图2是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器电路中反相器G₁和G₂的电路实现原理图；

图3是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器中忆阻器W(V_u)的电路实现原理图；

图4是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器随参数a和b变化的Lyapunov指数谱图；

图5是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器随参数a和b变化的Matlab二维相图，其中，(a)是z-u相平面，此时a＝b＝1.86；(b)是z-u相平面，此时a＝b＝1.9；(c)z-ω相平面，此时a＝b＝8.68；

图6是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器变化初始值时相图，其中，(a)为u(0)取值为-10、-7.5、-5；(b)为u(0)取值为-2.5、0、2.5；

图7是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器变化初始值(x(0),1,1,1,u(0))中的u(0)取值为-9、-5、-2、3和7时的相图，其中，(a)为Matlab仿真计算的相图，(b)为PSIM软件观测的相图，(c)为DSP平台示波器观测的相图；

图8是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器选取特定电路参数情况下在V_x-V_y平面产生的混沌相图，其中，图(a)为PSIM软件观测的相图，图(b)为DSP平台示波器观测的相图。

具体实施方式

下为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-8所示，本发明提供了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，包括：

第一信号输出电路，用于生成第一输出信号；

第二信号输出电路，用于生成第二输出信号；

第三信号输出电路，用于生成第三输出信号；

第四信号输出电路，用于生成第四输出信号；

第一信号输出电路由忆阻器W(V_u)、运算放大器U₁、电容器C₁、反相器G₁组成，其中，将第二输出信号作为第一输入信号，输入到忆阻器W(V_u)；运算放大器U₁用于输出第五输出信号，反相器G₁用于根据第五输出信号生成第一输出信号；

第二信号输出电路由电阻R₁、运算放大器U₂、乘法器M₁、电阻R₂、运算放大器U₂、电容器C₂组成，其中，将第一输出信号作为第二输入信号，输入到电阻R₁；将第五输出信号和第三输出信号作为第三输入信号，输入到乘法器M₁，运算放大器U₂用于根据第二输出信号和第三输入信号，生成第二输出信号；

第三信号输出电路由电阻R₃、运算放大器U₃、电容器C₃、反相器G₂组成，其中，将第四输出信号作为第四输入信号，输入到电阻R₃；运算放大器U₃用于根据第四输入信号生成输出第六输出信号，反相器G₂用于根据第六输出信号生成第三输出信号；

第四信号输出电路由电阻R₄、运算放大器U₄、乘法器M₂、电阻R₅、电容器C₄组成，其中，将第三输出信号作为第五输入信号，输入到电阻R₄；将第一输出信号和第二输出信号作为第六输入信号，输入到乘法器M₂，运算放大器U₄用于根据第五输入信号和第六输入信号，生成第四输出信号。

进一步优选地，忆阻器W(V_u)的输出端与运算放大器U₁的反相输入端连接；

运算放大器U₁的同相输入端接地；

电容器C₁的两端分别与运算放大器U₁的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₁的输出端与反相器G₁连接。

进一步优选地，电阻R₁与运算放大器U₂的反相输入端连接；

乘法器M₁的输出端通过电阻R₂，与运算放大器U₂的反相输入端连接；

电容器C₂的两端分别与运算放大器U₂的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₂的同相输入端接地。

进一步优选地，电阻R₃与运算放大器U₃的反相输入端连接；

电容器C₃的两端分别与运算放大器U₃的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₃的同相输入端接地；

运算放大器U₃的输出端与反相器G₂连接。

进一步优选地，电阻R₄与运算放大器U₄的反相输入端连接；

乘法器M₂通过电阻R₅，与运算放大器U₄的反相输入端连接；

电容器C₄的两端分别与运算放大器U₄的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₄的同相输入端接地。

进一步优选地，反相器G₁和反相器G₂的反相器电路相同；

反相器电路由电阻R₆、运算放大器U₅、电阻R₇组成；

电阻R₆与运算放大器U₅的反相输入端连接；

电阻R₇的两端分别与运算放大器U₅的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₅的同相输入端接地。

进一步优选地，忆阻器W(V_u)由电阻R₈、电阻R₁₂、乘法器M₃、电阻R₉、运算放大器U₇、电容器C₅、电阻R₁₃、运算放大器U₈、电阻R₁₄、二极管D、运算放大器U₉、电阻R₁₁、运算放大器U₆、电阻R₁₀组成；

电阻R₈通过电阻R₉与乘法器M₃连接；

电阻R₁₂与运算放大器U₇的反相输入端连接；

电容器C₅的两端分别与运算放大器U₇的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₇的同相输入端接地；

运算放大器U₇的输出端通过电阻R₁₃，分别与运算放大器U₈的反相输入端和电阻R₁₄连接；

运算放大器U₈的同相输入端接地；

运算放大器U₈的输出端与二极管D的阳极连接；

二极管D的阴极分别与电阻R₁₄和运算放大器U₉的同相输入端连接；

运算放大器U₉的反相输入端和输出端相互连接；

运算放大器U₉的输出端通过电阻R₁₁，与运算放大器U₆的反相输入端连接；

运算放大器U₆同相输入端接地；

电阻R₁₀的两端分别与运算放大器U₆的反相输入端和输出端连接；

运算放大器U₆的输出端与乘法器M₃连接。

进一步优选地，乘法器M₃包括第一输入端和第二输入端；

第二输入端用于连接运算放大器U₆的输出端；

第一输入端用于接收第二输出信号；

电阻R₈和电阻R₁₂用于接收第二输出信号。

进一步优选地，电阻R₈和电阻R₉的中间引出电流为忆阻器W(V_u)的输出电流；

忆阻器W(V_u)为磁控忆阻器。

进一步优选地，Ci＝33nF(i＝1，2，3，4，5)，R₁＝R₂＝R₅＝R₈＝1.298kΩ，R₃＝R₄＝5kΩ，R₆＝R₇＝R₁₀＝R₁₁＝10kΩ，R₉＝25.974kΩ，R₁₃＝R₁₄＝200kΩ，乘法器增益g_i＝1(i＝1,2,3)。

实施例1：本发明提供了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，设计方法包括以下步骤：

设计含有忆阻器的保守系统无量纲状态方程，其表达式为

其中a、b和c是系统参数，x、y、z和w为系统状态变量，u为忆阻的内部状态变量，并且W(u)＝α-β|u|为忆阻器的忆导函数，α和β是两个正的忆阻器参数，本系统中选取α＝1,β＝0.05。

令方程(1)的左边部分为零，可以得到

然后，解方程(2)可以得到系统(1)的平衡点为

E＝(0,0,0,0,u∈R) (3)

由于系统(1)拥有无数个平衡点，因此该系统具有隐藏特性，而系统位于平衡点的雅可比矩阵可以被推导出

然后特征方程可以得到

P_E(λ)＝λ⁵+[c²+a²(1-0.05|u|)]λ³+a²c²(1-0.05|u|)λ＝0 (5)

特征值分别为λ₁＝0,

λ_4,5＝±jc，其中j为虚部单元。当u＞20或者u＜-20时，平衡点为鞍点，当-20＜u＜20时，平衡点为中心点，系统(1)的平衡点既不是焦点又不是节点，因此系统(1)不存在吸引的解，而这正是保守系统的重要特征之一，此外，计算系统(1)流的散度为

可以得知，系统(1)是体积保守的。

令

由系统(1)设计此系统对应电路系统方程为(7)式，其中τ＝RC为电路时间常数。V_x、V_y、V_z、V_w和V_u分别对应系统(1)中状态变量x、y、z，w和u，C_i(i＝1,2,3,4,5)为电容值，g₁和g₂分别对应乘法器M₁和M₂的增益。

(7)式中，忆阻器W(V_u)的方程为(8)式。其中i_ω为磁控忆阻器的输出电流，R和C为电路时间常数，g₃为乘法器M₃的增益。

根据电路理论，设计(7)式所对应的电路原理图，见图1，其中V_x、V_y、V_z、V_ω和V_u别对应于C₁、C₂、C₃、C₄和C₅这五个电容的电压，图1中的反相器G₁和G₂的电路相同，反相器电路原理图见图2，图1中的忆阻器W(V_u)实现电路原理图见图3。

本发明提到的具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，如图1所示，其电路组成：

该电路组成包括运算放大器U₁、运算放大器U₂、运算放大器U₃、运算放大器U₄、运算放大器U₅、运算放大器U₆、运算放大器U₇、运算放大器U₈、运算放大器U₉、乘法器M₁、乘法器M₂、乘法器M₃、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、二极管D、电容器C₁、电容器C₂、电容器C₃、电容器C₄和电容器C₅组成。

第一路输出信号为V_x，第二路输出信号为V_y，第三路输出信号为V_z，第四路输出信号为V_ω，忆阻器内部状态变量信号为V_u。

在第一路信号中，V_y信号作为忆阻器W(V_u)的输入信号，忆阻器W(V_u)的输出信号i_ω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，电容器C₁的两端接运算放大器U₁的反相输入端和输出端，运算放大器U₁的输出信号为-V_x，-V_x信号接反相器G₁，反相器G₁的输出信号为V_x。

在第二路信号中，V_x信号接电阻R₁的一端，电阻R₁的另一端接运算放大器U₂的反相输入端，-V_x信号和V_ω信号同时接乘法器M₁的输入端，乘法器M₁的输出端接电阻R₂，电阻R₂的另一端接运算放大器U₂的反相输入端，电容器C₂的两端接运算放大器U₂的反相输入端和输出端，运算放大器U₂的同相输入端接地，运算放大器U₂的输出信号为V_y。

在第三路信号中，V_ω信号接电阻R₃的一端，电阻R₃的另一端接运算放大器U₃的反相输入端，电容器C₃的两端接运算放大器U₃的反相输入端和输出端，运算放大器U₃的同相输入端接地，运算放大器U₃的输出信号为-V_z，-V_z信号接反相器G₂，反相器G₂的输出信号为V_z。

在第四路信号中，V_z信号接电阻R₄的一端，电阻R₄的另一端接运算放大器U₄的反相输入端，V_x信号和V_y信号同时接乘法器M₂的输入端，乘法器M₂的输出端接电阻R₅，电阻R₅的另一端接运算放大器U₄的反相输入端，电容器C₄的两端接运算放大器U₄的反相输入端和输出端，运算放大器U₄的同相输入端接地，运算放大器U₄的输出信号为V_ω。

第一路信号中的反相器G₁和在第三路信号中的反相器G₂电路相同，见图2，具体电路组成为：输入信号InSig接电阻R₆，电阻R₆的另一端接运算放大器U₅的反相输入端，电阻R₇的两端接运算放大器U₅的反相输入端和输出端，运算放大器U₅的同相输入端接地，运算放大器U₅的输出信号为OutSig，OutSig＝-InSig。

第一路信号中的忆阻器W(V_u)的实现电路见图3，具体电路组成为：V_y信号接电阻R₈、电阻R₁₂和乘法器M₃的一个输入端，电阻R₈的另一端接电阻R₉，电阻R₉的另一端接乘法器M₃的输出端；电阻R₁₂的另一端接运算放大器U₇的反相输入端，电容器C₅的两端接运算放大器U₇的反相输入端和输出端，运算放大器U₇的同相输入端接地，运算放大器U₇的输出信号为-V_u；放大器U₇的输出端接电阻R₁₃，电阻R₁₃的另一端接运算放大器U₈的反相输入端和电阻R₁₄，运算放大器U₈的同相输入端接地，运算放大器U₈的输出接二极管D的阳极，二极管D的阴极接电阻R₁₄的另一端和运算放大器U₉的同相输入端；运算放大器U₉的反相输入端接运算放大器U₉的输出端，运算放大器U₉的输出信号为|V_u|，放大器U₉的输出端接电阻R₁₁；电阻R₁₁的另一端接运算放大器U₆的反相输入端，运算放大器U₆同相输入端接地，电阻R₁₀的两端接运算放大器U₆的反相输入端和输出端，运算放大器U₆的输出端接乘法器M₃的另一个输入端；从电阻R₈和电阻R₉的中间引出的电流为磁控忆阻器的输出电流i_ω。

本发明公开的一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，固定系统参数c＝2和系统初始值IC＝(1,1,1,1,1)，变化参数a和b，令a,b∈[1,10]，在Matlab2020b平台上，步长为0.01s，采用四阶龙格库塔法对系统(1)进行数值计算，系统(1)Lyapunov指数谱(LEs)如图4所示，在任意时刻图中的五个LE值之和为零，说明系统是保守系统。

本发明公开的一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，固定系统参数c＝2和系统初始值IC＝(1,1,1,1,1)，变化参数a和b，在Matlab2020b计算系统(1)二维相图，如图5所示，其中图(a)是z-u相平面，此时a＝b＝1.86,图(b)是z-u相平面，此时a＝b＝1.9，图(c)z-ω相平面，此时a＝b＝8.68，说明系统(1)在改变参数a和b值时呈现多种拓扑结构的准周期状态。

设定系统(1)参数a＝5,b＝2,c＝2,α＝1,β＝0.05，同时固定系统初值(x(0),1,1,1,u(0))中的x(0)＝0.05，改变初值中的u(0)，用Matlab2020b计算系统(1)二维相图，观测在二维相图上发生的异质多稳定性偏移助推行为，如图6所示，图中的右侧相图是左侧相图的放大，其中(a)表示u(0)取值为-10，-7.5和-5，(b)表示u(0)取值为-2.5，0和2.5。

设定系统(1)参数a＝5,b＝2,c＝2,α＝1,β＝0.05,固定初值(x(0),1,1,1,u(0))中的x(0)，令x(0)＝4.9，改变u(0)值，令u(0)分别取-9，-5，-2,3和7，观测在二维相图上发生的同质多稳定性偏移助推行为，如图7所示，其中，图7中(a)表示Matlab仿真计算的相图，图7中(b)表示PSIM软件观测的相图，图7中(c)表示DSP平台示波器观测的相图。图7中采用不同平台实现的随初始值不同系统吸引子位置发生了偏移助推和形状高度变化，证明了电路设计的正确性。

选取电路系统(7)式中，R＝10kΩ，C＝C_i＝33nF(i＝1,2,3,4,5)，R₁＝R₂＝R₅＝R₈＝1.298kΩ，R₃＝R₄＝5kΩ，R₆＝R₇＝R₁₀＝R₁₁＝10kΩ，R₉＝25.974kΩ，R₁₃＝R₁₄＝200kΩ，放大器元件U_i(i＝1,2,…,8，9)采用AD711KN，±13V供电，二极管D采用IN4148，乘法器增益g_i＝1(i＝1,2,3)，系统初值IC＝(1,1,1,1,1)。在此参数和初值下，系统在V_x-V_y平面产生的混沌相图见图8，图中各相图展示出轨道运动具有较复杂的往返和折叠行为并形成一定形状的混沌吸引子，其中图8中(a)表示PSIM软件观测的相图，图8中(b)表示是采用DSP数字平台使用示波器观测的相图，两图吸引子形状一致。

Claims (10)

1.一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于，包括：

第一信号输出电路，用于生成第一输出信号；

第二信号输出电路，用于生成第二输出信号；

第三信号输出电路，用于生成第三输出信号；

第四信号输出电路，用于生成第四输出信号；

所述第一信号输出电路由忆阻器W(V_u)、运算放大器U₁、电容器C₁、反相器G₁组成，所述忆阻器W(V_u)为磁控忆阻器，其中，将所述第二输出信号作为第一输入信号，输入到所述忆阻器W(V_u)；所述运算放大器U₁用于输出第五输出信号，所述反相器G₁用于根据所述第五输出信号生成所述第一输出信号；

所述第二信号输出电路由电阻R₁、运算放大器U₂、乘法器M₁、电阻R₂、运算放大器U₂、电容器C₂组成，其中，将所述第一输出信号作为第二输入信号，输入到所述电阻R₁；将所述第五输出信号和所述第四输出信号作为第三输入信号，输入到所述乘法器M₁，所述运算放大器U₂用于根据所述第二输入信号和所述第三输入信号，生成所述第二输出信号；

所述第三信号输出电路由电阻R₃、运算放大器U₃、电容器C₃、反相器G₂组成，其中，将所述第四输出信号作为第四输入信号，输入到所述电阻R₃；所述运算放大器U₃用于根据所述第四输入信号生成输出第六输出信号，所述反相器G₂用于根据所述第六输出信号生成所述第三输出信号；

所述第四信号输出电路由电阻R₄、运算放大器U₄、乘法器M₂、电阻R₅、电容器C₄组成，其中，将所述第三输出信号作为所述第五输入信号，输入到所述电阻R₄；将所述第一输出信号和所述第二输出信号作为第六输入信号，输入到所述乘法器M₂，所述运算放大器U₄用于根据所述第五输入信号和所述第六输入信号，生成所述第四输出信号。

2.根据权利要求1所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述忆阻器W(V_u)的输出端与所述运算放大器U₁的反相输入端连接；

所述运算放大器U₁的同相输入端接地；

所述电容器C₁的两端分别与所述运算放大器U₁的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₁的输出端与所述反相器G₁连接。

3.根据权利要求2所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述电阻R₁与所述运算放大器U₂的反相输入端连接；

所述乘法器M₁的输出端通过所述电阻R₂，与所述运算放大器U₂的反相输入端连接；

所述电容器C₂的两端分别与所述运算放大器U₂的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₂的同相输入端接地。

4.根据权利要求3所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述电阻R₃与所述运算放大器U₃的反相输入端连接；

所述电容器C₃的两端分别与所述运算放大器U₃的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₃的同相输入端接地；

所述运算放大器U₃的输出端与所述反相器G₂连接。

5.根据权利要求4所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述电阻R₄与所述运算放大器U₄的反相输入端连接；

所述乘法器M₂通过所述电阻R₅，与所述运算放大器U₄的反相输入端连接；

所述电容器C₄的两端分别与所述运算放大器U₄的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₄的同相输入端接地。

6.根据权利要求5所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述反相器G₁和所述反相器G₂的反相器电路相同；

所述反相器电路由电阻R₆、运算放大器U₅、电阻R₇组成；

所述电阻R₆与所述运算放大器U₅的反相输入端连接；

所述电阻R₇的两端分别与所述运算放大器U₅的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₅的同相输入端接地。

7.根据权利要求6所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述忆阻器W(V_u)由电阻R₈、电阻R₁₂、乘法器M₃、电阻R₉、运算放大器U₇、电容器C₅、电阻R₁₃、运算放大器U₈、电阻R₁₄、二极管D、运算放大器U₉、电阻R₁₁、运算放大器U₆、电阻R₁₀组成；

所述电阻R₈通过所述电阻R₉与所述乘法器M₃连接；

所述电阻R₁₂与所述运算放大器U₇的反相输入端连接；

所述电容器C₅的两端分别与所述运算放大器U₇的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₇的同相输入端接地；

所述运算放大器U₇的输出端通过所述电阻R₁₃，分别与所述运算放大器U₈的反相输入端和所述电阻R₁₄连接；

所述运算放大器U₈的同相输入端接地；

所述运算放大器U₈的输出端与所述二极管D的阳极连接；

所述二极管D的阴极分别与所述电阻R₁₄和所述运算放大器U₉的同相输入端连接；

所述运算放大器U₉的反相输入端和输出端相互连接；

所述运算放大器U₉的输出端通过所述电阻R₁₁，与所述运算放大器U₆的反相输入端连接；

所述运算放大器U₆同相输入端接地；

所述电阻R₁₀的两端分别与所述运算放大器U₆的反相输入端和输出端连接；

所述运算放大器U₆的输出端与所述乘法器M₃连接。

8.根据权利要求7所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述乘法器M₃包括第一输入端和第二输入端；

所述第二输入端用于连接所述运算放大器U₆的输出端；

所述第一输入端用于接收所述第二输出信号；

所述电阻R₈和所述电阻R₁₂用于接收所述第二输出信号。

9.根据权利要求8所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

所述电阻R₈和所述电阻R₉的中间引出电流为所述忆阻器W(V_u)的输出电流。

10.根据权利要求9所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器，其特征在于：

C_i＝33nF，i＝1，2，3，4，5，R₁＝R₂＝R₅＝R₈＝1.298kΩ，R₃＝R₄＝5kΩ，R₆＝R₇＝R₁₀＝R₁₁＝10kΩ，R₉＝25.974kΩ，R₁₃＝R₁₄＝200kΩ，乘法器增益g_i＝1，i＝1,2，3。

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