混沌产生电路制作、混沌现象的分析和仿真----毕业设计

论文1毕业设计（论文）题目混沌产生电路制作、混沌现象的分析和仿真专业测控技术与仪器学生姓名班级学号指导教师指导单位光电工程学院日期2008年3月26日至2008年6月29日论文2摘要混沌这个词已经在很多科技文章中出现。从混沌诞生以来科学家对它的研究都没有间断过，随着科学技术的进步，科学家对混沌的研究更加深入。混沌用一句话解释为一个很小的原因影响大的结果。混沌理论在其他领域也有具有很大的作用，例如天气、经济等跟人们生活相关的领域。随着电脑技术的发展，科学家现在可以直观地了解到混沌现象，MATLAB、MULTISIM等软件的出现，可以让人们看到混沌的图象。这些图象在对混沌的认识和研究上都提供了很大的方便。关键词混沌；MATLAB；MULTISIM；吸引子；仿真论文3ABSTRACTTHEWORDCHAOSINMANYSCIENTIFICARTICLESHAVEAPPEAREDSINCETHEBIRTHOFSCIENTISTSFROMTHECHAOSOFITALLINTERRUPTION,WITHTHESCIENTIFICANDTECHNOLOGICALPROGRESS,SCIENTISTSONAMOREINDEPTHSTUDYOFCHAOSCHAOSINONESENTENCEEXPLANATIONAVERYSMALLIMPACTONTHEOUTCOMECHAOSTHEORYINOTHERAREASALSOHAVEAGREATROLE,SUCHASWEATHER,WITHECONOMICANDOTHERAREASRELEVANTTOPEOPLESLIVESWITHTHEDEVELOPMENTOFCOMPUTERTECHNOLOGY,SCIENTISTSCANNOWINTUITIVELYUNDERSTANDTHATCHAOTICPHENOMENA,MATLAB,MULTISIM,SUCHASTHEEMERGENCEOFSOFTWARETHATALLOWSPEOPLETOSEETHEIMAGEOFCHAOSTHESEIMAGESOFCHAOSINTHEAWARENESSANDRESEARCHHAVEPROVIDEDGREATCONVENIENCEKEYWORDSCHAOSMATLABMULTISIMATTRACTORSIMULATION论文4目录第一章混沌理论111简介112混沌学的起源和发展113混沌学的应用发展2第二章MATLIB应用321MATLAB的概况322MATLAB产生的历史背景323MATLAB的语言特点424集合多个命令于一个M文件925MATLAB仿真混沌信号10第三章MULTISIM应用1031简介1032MULTISIM2001使用简介1033MULTISIM仿真混沌信号13第四章混沌硬件电路制作1941蔡氏电路1942陈氏电路19第五章混沌信号应用21第六章结论22参考文献24论文5第一章第一章第一章第一章混沌理论混沌理论混沌理论混沌理论11简介简介简介简介混沌学（英文CHAOS）在科学上,如果一个系统的演变过程对初态非常敏感,人们就称它为混沌系统。研究混沌运动的一门新学科,叫作混沌学。混沌学发现,出现混沌运动这种奇特现象,是由系统内部的非线性因素引起的。12混沌学的起源和发展混沌学的起源和发展混沌学的起源和发展混沌学的起源和发展1972年12月29日，美国麻省理工学院教授、混沌学开创人之一EN洛伦兹在美国科学发展学会第139次会议上发表了题为蝴蝶效应的论文，提出一个貌似荒谬的论断在巴西一只蝴蝶翅膀的拍打能在美国得克萨斯州产生一个陆龙卷，并由此提出了天气的不可准确预报性。时至今日，这一论断仍为人津津乐道，更重要的是，它激发了人们对混沌学的浓厚兴趣。今天，伴随计算机等技术的飞速进步，混沌学已发展成为一门影响深远、发展迅速的前沿科学。一般地，如果一个接近实际而没有内在随机性的模型仍然具有貌似随机的行为，就可以称这个真实物理系统是混沌的。一个随时间确定性变化或具有微弱随机性的变化系统，称为动力系统，它的状态可由一个或几个变量数值确定。而一些动力系统中，两个几乎完全一致的状态经过充分长时间后会变得毫无一致，恰如从长序列中随机选取的两个状态那样，这种系统被称为敏感地依赖于初始条件。而对初始条件的敏感的依赖性也可作为一个混沌的定义。与我们通常研究的线性科学不同，混沌学研究的是一种非线性科学，而非线性科学研究似乎总是把人们对“正常”事物“正常”现象的认识转向对“反常”事物“反常”现象的探索。例如，孤波不是周期性振荡的规则传播；“多媒体”技术对信息贮存、压缩、传播、转换和控制过程中遇到大量的“非常规”现象产生所采用的“非常规”的新方法；混沌打破了确定性方程由初始条件严格确定系统未来运动的“常规”，出现所谓各种“奇异吸引子”现象等。混沌来自于非线性动力系统，而动力系统又描述的是任意随时间发展变化的过程，并且这样的系统产生于生活的各个方面。举个例子，生态学家对某物种的长期性态感兴趣，给定一些观察到的或实验得到的变量（如捕食者个数、气候的恶劣性、食物的可获性等等），建立数学模型来描述群体的增减。如果用PN表示N代后该物种极限数目的百分比，则著名的“罗杰斯蒂映射”PN1KP1PNK是依赖于生态条件的常数）可以用于在给定PO，K条件下，预报群体数的长期性态。如果将常数K处理成可变的参数K，则当K值增大到一定值后，“罗杰斯蒂映射”所构成的动力系统就进入混沌状态。最常见的气象模型是巨型动力系统的一个例子温度、气压、风向、速度以及降雨量都是这个系统中随时间变化的变量。洛伦兹（ENLORENZ）教授于1963年大气科学杂志上发表了“决定性的非周期流”一文，阐述了在气候不能精确重演与长期天气预报者无能为力之间必然存在着一种联系，这就是非周期性与不可预见性之间的关系。洛伦兹在计算机上用他所建立的微分方程模拟气候变化的时候，偶然发现输入的初始条件的极细微的差别，可以引起模拟结果的巨大变化。洛伦兹打了个比喻，即我们在文首提到的关于在南半球巴西某地一只蝴蝶的翅膀的偶然扇动所引起的微小气流，几星期后可能变成席卷北半球美国得克萨斯州的一场龙卷风，这就是天气的“蝴蝶效应”。论文6混沌学的另一个重要特点是，他致力于研究定型的变化，而非日常我们做熟悉的定量。这是由它的成立的目的解决复杂的，多因素替换成为引起变化的主导因素的系统而决定的。它的基本观点是积累效应和度，即事物总处在平衡状态下的观点。它是与哲学一样，适用面最广的科学。混沌不是偶然的、个别的事件，而是普遍存在于宇宙间各种各样的宏观及微观系统的，万事万物，莫不混沌。混沌也不是独立存在的科学，它与其它各门科学互相促进、互相依靠，由此派生出许多交叉学科，如混沌气象学、混沌经济学、混沌数学等。混沌学不仅极具研究价值，而且有现实应用价值，能直接或间接创造财富。13混沌学的应用发展混沌学的应用发展混沌学的应用发展混沌学的应用发展天文学方面先辈们认清了火星、木星间小行星带的KIRKWOOD间隙起源问题，这些间隙相应于小行星混沌的运行轨道。LASKAR给出了行星内部的混沌运动图像，推翻了太阳系稳定的观点。太阳系中地球混沌的特征时间大约是5百万年。气象学MASSACHUSETTS理工学院的EDWARDLORENZ1963年混沌行为的实验证明使今天的气象学家承认大气的混沌使超过三两周到未来的精确的天气预报成为不可能。但是一些人希望混沌模型最终可使它有可能预报长期的天气趋势。生理学BERKELEY的CALIFORNIA的WALTERFREEMAN说脑子利用混沌作为等待状态，他说人类脑电图（EFG）的研究表明，当一位受试者在接受或处理信息时，脑电波图会变得有序，其余的脑研究者正在通过分析混沌的脑电图的图形寻找预报癫痫发作的方法。国际政治学WAYNE州立大学为敌对的两个国家之间的军备竞赛编制了一个模型，一个两国都有反导弹防御系统模型实验表明，局势是混沌和不稳定的，最终将导致战争。运输混沌理论最现实应用的奖赏应归于美国一交通工程师小组，他们在1988年华盛顿会议期间把混沌与错综复杂的交通图形联系了起来，下次你被停停走走堵塞在高峰超速公路上，那你就把责任推给混沌。艺术上科学对艺术来说通常没有多大关系，但关于混沌，则却有着某种内在的吸引人的特质，美KAOS艺术公司的董事长KEVIN说，他支持“艺术或科学上的古怪或不同寻常的努力”。KAOS公司在95年主办了混沌芝家哥艺术节。艺术家和建筑师的反响是热烈的，他们说混沌理论把意义和内容带回到了装饰术中。混沌将有序无序巧妙地结合了起来。95年纽约当代艺术博物馆在纽约举办的“奇怪吸引子混沌的符号”，在芝家哥举办的“奇怪吸引子混沌的奇观”轰动美国。论文7第二章第二章第二章第二章MATLIB应用应用应用应用21MATLAB的概况的概况的概况的概况MATLAB是矩阵实验室（MATRIXLABORATORY）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多当前流行的MATLAB53/SIMULINK30包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包TOOLBOX工具包又可以分为功能性工具包和学科工具包功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能学科工具包是专业性比较强的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类开放性使MATLAB广受用户欢迎除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改或加入自己编写程序构造新的专用工具包22MATLAB产生的历史背景产生的历史背景产生的历史背景产生的历史背景在70年代中期,CLEVEMOLER博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了调用EISPACK和LINPACK的FORTRAN子程序库EISPACK是特征值求解的FOETRAN程序库,LINPACK是解线性方程的程序库在当时,这两个程序库代表矩阵运算的最高水平到70年代后期,身为美国NEWMEXICO大学计算机系系主任的CLEVEMOLER,在给学生讲授线性代数课程时,想教学生使用EISPACK和LINPACK程序库,但他发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间,于是他开始自己动手,利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序CLEVEMOLER给这个接口程序取名为MATLAB,该名为矩阵MATRIX和实验室LABOTATORY两个英文单词的前三个字母的组合在以后的数年里,MATLAB在多所大学里作为教学辅助软件使用,并作为面向大众的免费软件广为流传1983年春天,CLEVEMOLER到STANDFORD大学讲学,MATLAB深深地吸引了工程师JOHNLITTLEJOHNLITTLE敏锐地觉察到MATLAB在工程领域的广阔前景同年,他和CLEVEMOLER,STEVEBANGERT一起,用C语言开发了第二代专业版这一代的MATLAB语言同时具备了数值计算和数据图示化的功能1984年,CLEVEMOLER和JOHNLITTLE成立了MATHWORKS公司,正式把MATLAB推向市场,并继续进行MATLAB的研究和开发在当今30多个数学类科技应用软件中,就软件数学处理的原始内核而言,可分为两大类一类是数值计算型软件,如MATLAB,XMATH,GAUSS等,这类软件长于数值计算,对处理大批数据效率高另一类是数学分析型软件,MATHEMATICA,MAPLE等,这类软件以符号计算见长,能给出解析解和任意精确解,其缺点是处理大量数据时效率较低MATHWORKS公司顺应多功能需求之潮流,在其卓越数值计算和图示能力的基础上,又率先在专业水平上开拓了其符号计算,文字处理,可视化建模和论文8实时控制能力,开发了适合多学科,多部门要求的新一代科技应用软件MATLAB经过多年的国际竞争,MATLAB以经占据了数值软件市场的主导地位在MATLAB进入市场前，国际上的许多软件包都是直接以FORTRANC语言等编程语言开发的。这种软件的缺点是使用面窄，接口简陋，程序结构不开放以及没有标准的基库，很难适应各学科的最新发展，因而很难推广。MATLAB的出现，为各国科学家开发学科软件提供了新的基础。在MATLAB问世不久的80年代中期，原先控制领域里的一些软件包纷纷被淘汰或在MATLAB上重建。MATHWORKS公司1993年推出了MATLAB4。0版，1995年推出4。2C版（FORWIN3。X）1997年推出5。0版。1999年推出5。3版。MATLAB5。X较MATLAB4。X无论是界面还是内容都有长足的进展，其帮助信息采用超文本格式和PDF格式，在NETSCAPE3。0或IE4。0及以上版本，ACROBATREADER中可以方便地浏览。时至今日，经过MATHWORKS公司的不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科，多种工作平台的功能强大大大型软件。在国外，MATLAB已经经受了多年考验。在欧美等高校，MATLAB已经成为线性代数，自动控制理论，数理统计，数字信号处理，时间序列分析，动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生，硕士生，博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题。在国内，特别是工程界，MTLAB一定会盛行起来。可以说，无论你从事工程方面的哪个学科，都能在MATLAB里找到合适的功能。23MATLAB的语言特点的语言特点的语言特点的语言特点一种语言之所以能如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其他语言的特点，正如同FORTRAN和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样，被称作为第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB最突出的特点就是简洁。MATLAB用更直观的，符合人们思维习惯的代码，代替了C和FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的是最直观，最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。1）。语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。具有FORTRAN和C等高级语言知识的读者可能已经注意到，如果用FORTRAN或C语言去编写程序，尤其当涉及矩阵运算和画图时，编程会很麻烦。例如，如果用户想求解一个线性代数方程，就得编写一个程序块读入数据，然后再使用一种求解线性方程的算法（例如追赶法）编写一个程序块来求解方程，最后再输出计算结果。在求解过程中，最麻烦的要算第二部分。解线性方程的麻烦在于要对矩阵的元素作循环，选择稳定的算法以及代码的调试动不容易。即使有部分源代码，用户也会感到麻烦，且不能保证运算的稳定性。解线性方程的程序用FORTRAN和C这样的高级语言编写，至少需要四百多行，调试这种几百行的计算程序可以说很困难。以下用MATLAB编写以上两个小程序的具体过程。MATLAB求解下列方程，并求解矩阵A的特征值。AXB,其中论文9A32134567237985124323546598347135B1234解为XAB设A的特征值组成的向量E，EEIG（A）。可见，MATLAB的程序极其简短。更为难能可贵的是，MATLAB甚至具有一定的智能水平，比如上面的解方程，MATLAB会根据矩阵的特性选择方程的求解方法，所以用户根本不用怀疑MATLAB的准确性。2）运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。3）MATLAB既具有结构化的控制语句（如FOR循环，WHILE循环，BREAK语句和IF语句），又有面向对象编程的特性。4）程序限制不严格，程序设计自由度大。例如，在MATLAB里，用户无需对矩阵预定义就可使用。5）程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。6）MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里，绘图都很不容易，但在MATLAB里，数据的可视化非常简单。MATLAB还具有较强的编辑图形界面的能力。7）MATLAB的缺点是，它和其他高级程序相比，程序的执行速度较慢。由于MATLAB的程序不用编译等预处理，也不生成可执行文件，程序为解释执行，所以速度较慢。8）功能强大的工具箱是MATLAB的另一特色。MATLAB包含两个部分核心部分和各种可选的工具箱。核心部分中有数百个核心内部函数。其工具箱又分为两类功能性工具箱和学科性工具箱。功能性工具箱主要用来扩充其符号计算功能，图示建模仿真功能，文字处理功能以及与硬件实时交互功能。功能性工具箱用于多种学科。而学科性工具箱是专业性比较强的，如CONTROL,TOOLBOX,SIGNLPROCEESSINGTOOLBOX,COMMUMNICATIONTOOLBOX等。这些工具箱都是由该领域内学术水平很高的专家编写的，所以用户无需编写自己学科范围内的基础程序，而直接进行高，精，尖的研究。9）源程序的开放性。开放性也许是MATLAB最受人们欢迎的特点。除内部函数以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可读可改的源文件，用户可通过对源文件的修改以及加入自己的文件构成新的工具箱。24集合多个命令于一个集合多个命令于一个集合多个命令于一个集合多个命令于一个MM文件文件文件文件若要一次执行大量的MATLAB命令，可将这些命令存放於一个副档名为M的档案，论文10并在MATLAB提示号下键入此档案的主档名即可。此种包含MATLAB命令的档案都以M为副档名，因此通称M档案（MFILES）。例如一个名为TESTM的M档案，包含一连串的MATLAB命令，那麽只要直接键入TEST，即可执行其所包含的命令PWD显示现在的目录ANSDMATLAB5BINCDCDATAMLBOOK进入TESTM所在的目录TYPETESTM显示TESTM的内容THISISMYFIRSTTESTMFILEROGERJANG,MARCH3,1997FPRINTFSTARTOFTESTMNFORI13,FPRINTFIDI3DN,I,I3ENDFPRINTFENDOFTESTMNTEST执行TESTMSTARTOFTESTMI1I31I2I38I3I327ENDOFTESTM小提示第一注解行（H1HELPLINE）TESTM的前两行是注解，可以使程式易於了解与管理。特别要说明的是，第一注解行通常用来简短说明此M档案的功能，以便LOOKFOR能以关键字比对的方式来找出此M档案。举例来说，TESTM的第一注解行包含TEST这个字，因此如果键入LOOKFORTEST，MATLAB即可列出所有在第一注解行包含TEST的M档案，因而TESTM也会被列名在内。严格来说，M档案可再细分为命令集（SCRIPTS）及函数（FUNCTIONS）。前述的TESTM即为命令集，其效用和将命令逐一输入完全一样，因此若在命令集可以直接使用工作空间的变数，而且在命令集中设定的变数，也都在工作空间中看得到。函数则需要用到输入引数（INPUTARGUMENTS）和输出引数（OUTPUTARGUMENTS）来传递资讯，这就像是C语言的函数,或是FORTRAN语言的副程序（SUBROUTINES）。举例来说，若要计算一个正整数的阶乘（FACTORIAL），我们可以写一个如下的MATLAB函数并将之存档於FACTMFUNCTIONOUTPUTFACTNFACTCALCULATEFACTORIALOFAGIVENPOSITIVEINTEGEROUTPUT1FORI1N,论文11OUTPUTOUTPUTIEND其中FACT是函数名，N是输入引数，OUTPUT是输出引数，而I则是此函数用到的暂时变数。要使用此函数，直接键入函数名及适当输入引数值即可YFACT5Y120（当然，在执行FACT之前，你必须先进入FACTM所在的目录。）在执行FACT5时，MATLAB会跳入一个下层的暂时工作空间（TEMPERARYWORKSPACE），将变数N的值设定为5，然後进行各项函数的内部运算，所有内部运算所产生的变数（包含输入引数N、暂时变数I，以及输出引数OUTPUT）都存在此暂时工作空间中。运算完毕後，MATLAB会将最後输出引数OUTPUT的值设定给上层的变数Y，并将清除此暂时工作空间及其所含的所有变数。换句话说，在呼叫函数时，你只能经由输入引数来控制函数的输入，经由输出引数来得到函数的输出，但所有的暂时变数都会随着函数的结束而消失，你并无法得到它们的值。小提示有关阶乘函数前面（及後面）用到的阶乘函数只是纯粹用来说明MATLAB的函数观念。若实际要计算一个正整数N的阶乘（即）时，可直接写成PROD1N，或是直接呼叫GAMMA函数GAMMAN1。MATLAB的函数也可以是递式的（RECURSIVE），也就是说，一个函数可以呼叫它本身。举例来说，NNN1，因此前面的阶乘函数可以改成递式的写法FUNCTIONOUTPUTFACTNFACTCALCULATEFACTORIALOFAGIVENPOSITIVEINTEGERRECURSIVELYIFN1,TERMINATINGCONDITIONOUTPUT1RETURNENDOUTPUTNFACTN1在写一个递函数时，一定要包含结束条件（TERMINATINGCONDITION），否则此函数将会一再呼叫自己，永远不会停止，直到电脑的记忆体被耗尽为止。以上例而言，N1即满足结束条件，此时我们直接将OUTPUT设为1，而不再呼叫此函数本身。25MATLAB仿真混沌信号仿真混沌信号仿真混沌信号仿真混沌信号MATLAB仿真我用两个M文件进行仿真,其中一个M文件是函数,另外一个是执行命令。M文件如下FUNCTIONFFUN1T,Y论文12A35B3C28FAY2Y1CAY1CY2Y1Y3Y1Y2BY3TS00000120Y01,1,1T,YODE23FUN1,TS,Y0SUBPLOT211PLOTT,Y,3SUBPLOT111PLOT3Y,3,Y,2,Y,3仿真结果如下本次仿真的电路主要是陈氏电路，陈氏电路公式如下论文13XAYXYCAXCYXZZXYBZMULTISIMMASTER工具栏TTL工具栏74LS按钮从TTL工具栏中选择74LS按钮打开这类器件的COMPONENTBROWSER窗口，如下图所示。其中包含的字段有DATABASENAME（元器件数据库），COMPONENTFAMILY（元器件类型列表），COMPONENTNAMELIST（元器件名细表），MANUFACTURENAMES（生产厂家），MODELLEVELID（模型层次）等内容。（2）从菜单取用通过PLACE/PLACECOMPONENT命令打开COMPONENTBROWSER论文16窗口。该窗口与上图一样。（3）选中相应的元器件在COMPONENTFAMILYNAME中选择74LS系列，在COMPONENTNAMELIST中选择74LS00。单击OK按钮就可以选中74LS00，出现如下备选窗口。7400是四/二输入与非门，在窗口种的SECTIONA/B/C/D分别代表其中的一个与非门，用鼠标选中其中的一个放置在电路图编辑窗口中，如左图所示。器件在电路图中显示的图形符号，用户可以在上面的COMPONENTBROWSER中的SYMBOL选项框中预览到。当器件放置到电路编辑窗口中后，用户就可以进行移动、复制、粘贴等编辑工作了，在此不再详述。三、将元器件连接成电路在将电路需要的元器件放置在电路编辑窗口后，用鼠标就可以方便地将器件连接起来。方法是用鼠标单击连线的起点并拖动鼠标至连线的终点。在MULTISIM中连线的起点和终点不能悬空。4虚拟仪器及其使用对电路进行仿真运行，通过对运行结果的分析，判断设计是否正确合理，是EDA软件的一项主要功能。为此，MULTISIM为用户提供了类型丰富的虚拟仪器，可以从DESIGN工具栏INSTRUMENTS工具栏，或用菜单命令（SIMULATION/INSTRUMENT）选用这11种仪表。在选用后，各种虚拟仪表都以面板的方式显示在电路中。在电路中选用了相应的虚拟仪器后，将需要观测的电路点与虚拟仪器面板上的观测口相连，可以用虚拟示波器同时观测电路中两点的波形。双击虚拟仪器就会出现仪器面板，面板为用户提供观测窗口和参数设定按钮。以上图为例，双击图中的示波器，就会出现示波器的面板。通过SIMULATION工具栏启动电路仿真，示波器面板的窗口中就会出现被观测点的波形。33MULTISIM仿真混沌信号仿真混沌信号仿真混沌信号仿真混沌信号22蔡氏电路模型三维自治动力学系统产生混沌现象需要以下条件系统至少有三个状态变量，并且存在一定的非线性环节。蔡氏电路使用三个储能元件和一个分段线性电阻，电路如图21所示。我们可以把电路分为线性部分和非线性部分。论文17图21蔡氏电路模型图22非线性电阻伏安特性其中线性部分包括电阻R、电感L（含内阻R）和两个电容1C与2C；非线性部分只有一个分段线性电阻NR，其伏安特性如图22所示，非线性电阻采用如图23电路实现。图23蔡氏混沌电路原理图电路图中选用的具体参数或器件为内阻10R，电容1001CF，2C01F，电感15LMH，12RR300,312RK,4533RRK，6747RRK,9CEVVV，运算放大器采用LM741,二级管采用IN4148，为了观测混沌现象出现的范围，R采用可变电阻，调节范围从0到3K。下面分析图23中非线性电阻NR的伏安特性二极管D1和D2都截止时，A和B点的电压为446557/AEBCVVRRRVVRRR当1CVE（DBVV）时，其中DV为二极管导通电压，1CV为电容C1两端的论文18电压。D1截止，D2导通，则非线性电阻NR的导纳为015213/1/CMIVRRRR当1|CVE时，D1，D2截止，则非线性电阻NR的导纳为11213/CMIVRRR当1CVE时时时（21）式（21）也可以用下式表示1011011|/2CCCCIVMVMMVEVE这样就可以得到如图22所示的非线性电阻伏安特性。可以通过调节电阻R的阻值来改变1CV的大小，非线性电阻中的运放LM741工作在线性放大区域中，由它及和其相连的电阻组成线性负阻，而运放本身并没有产生非线性。蔡氏电路图21的动态模型为2111112222CCCCCCCLLCVVDCVIVDTRVVDCVIDTRDILVDT（22）其中1CV为电容1C两端的电压，LI为通过电感L的电流。仿真蔡氏电路图论文19仿真结果论文20陈氏电路U1ALF347BD321141V135VV235VR2100KU2ALF347BD321141V335VV435VR1100KU3ALF347BD321141V535VV635VR3100KR4100KC110NFR5100KR6100KR7100KU4ALF347BD321141V735VV835VU5ALF347BD321141V935VV1035VR8100KU6ALF347BD321141V1135VV1235VR10100KR11100KC210NFR9100KR13211KR141033KU7ALF347BD321141V1335VV1435VC310NFU9ALF347BD321141V1535VV1635VR15100KU101467KR16100KR17100KA11V/V0VYXA21V/V0VYXR121995KR18136K032373633313029002726000242302100201901817001615001413001211108700650004300210R191826K252838X3435论文21仿真电路图仿真结果论文22第四章第四章第四章第四章混沌硬件电路制作混沌硬件电路制作混沌硬件电路制作混沌硬件电路制作41蔡氏电路蔡氏电路蔡氏电路蔡氏电路实验电路板见实物。实验结果如下论文2342陈氏电路陈氏电路陈氏电路陈氏电路实验电路板见实物。实验结果由于测试后电路没有达到混沌，所以不列出结果。论文24第五章第五章第五章第五章混沌信号应用混沌信号应用混沌信号应用混沌信号应用基于混沌信号的基带语音保密通信系统本项目依据混沌遮掩法建立语音保密通信系统，系统原理图如图5所示。为了使收发方的混沌信号同步，本文采用了驱动响应同步法，通过响应系统直接复制驱动系统的稳定子系统，使由左右两部分的陈氏电路产生的混沌信号同步同步。论文25第六章第六章第六章第六章结结结结论论论论1MATLAB学习，刚开始的时候不是很了解这个软件，这次应用这个软件需要从新学习。在仿真的时候经常遇到结果不是自己想要的。2MATLAB一打开随即自动关闭，这是CPU和默认设置不一样造成的。因为我的电脑是用的AMD的ATHLON。解决方法首先请确认你的MATLAB的文件夹中有如下文件ATLAS_ATHLONDLLAMD系列的请用这个，其他的CPU也有相应的问题件，就在MATLAB文件夹下,这些是对应处理器的数值运算优化文件。然后请按如下步骤进行1右击我的电脑,选择属性2在“高级“选项卡中点击“环境变量“3在系统变量下面添加如下内容按“新建“3在有一天我继续用MATLAB仿真的时候，发现打不开MATLAB这个程序，但是可以打开M文件，不能执行。结果是因为我在这天前换了电脑的主题（VISTA的主题），我根据它提供的警告信息查找发现是系统主题的问题，然后就把主题给换了，问题解决。4MULITSIM仿真蔡氏电路的时候连接完电路出现的经常是正弦波，这主要是因为没有达到混沌的条件，还有就是电路连接的问题，在MULTISIM上调试电路的时候，滑动变阻器起着很大的作用，调节它可以使电路出现一些特殊的现象。由于陈氏电路设计比较严谨，所以在MULTISIM给出精确器件的时候能够产生理想的效果。5蔡氏电路焊接相当成功，用示波器测试显示的波形和仿真电路出现的波形非常相似，同时也出现了吸引子。但是两个螺旋之间相差90的相位。出现这个问题的原因分析如下1产生相位差主要是因为非线形元件，但是我是按着仿真电路图连接的，中间确