微波混沌電路及其在通信中的應(yīng)用.pdf

1、本論文以混沌在通信中的應(yīng)用為背景，主要研究工作在微波頻段的混沌電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，混沌電路中的同步問題以及混沌電路在通信中的應(yīng)用。 為了使得混沌電路工作在微波頻段以提高所產(chǎn)生的混沌信號(hào)的帶寬，本文嘗試了兩種方案。第一種方案針對(duì)傳統(tǒng)蔡氏電路基于運(yùn)放的負(fù)阻子電路速度不高的缺點(diǎn)，使用高速微波器件隧道二極管替代傳統(tǒng)蔡氏電路中的負(fù)阻子電路。這一方案的工作主要集中在對(duì)隧道二極管蔡氏電路產(chǎn)生混沌機(jī)理的分析和仿真研究上。第二種方案是使用Colpi

2、tts電路產(chǎn)生微波混沌振蕩信號(hào)。論文在對(duì)Colpitts電路數(shù)學(xué)模型分析的基礎(chǔ)上，給出了在預(yù)設(shè)定頻譜分布條件下主要電路元件參數(shù)的選擇方法，并進(jìn)行電路級(jí)的仿真驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，論文使用寬帶三極管BFG520XR和BFG425W對(duì)工作在微波頻段的混沌Colpitts電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了最高基本頻率約為1.6GHz的微波混沌振蕩器，并對(duì)該振蕩器進(jìn)行模塊化，研究工作已與國際先進(jìn)水平同步。因?yàn)殡娐返膶?shí)驗(yàn)研究在Colpitts電路上獲得了成功，

3、所以對(duì)于混沌同步和通信的研究重點(diǎn)也主要針對(duì)Colpitts電路進(jìn)行。 對(duì)混沌Colpitts電路的同步研究是本文的第二部分工作。對(duì)于單對(duì)Colpitts電路的同步，論文根據(jù)一個(gè)全局同步準(zhǔn)則導(dǎo)出了使用誤差反饋同步方法進(jìn)行同步時(shí)耦合參數(shù)需要滿足的條件，比較了誤差反饋同步方法和PC同步方法應(yīng)用于Colpitts電路時(shí)的同步性能，研究了驅(qū)動(dòng)與響應(yīng)部分存在參數(shù)失配、信道失真等非理想情況下，使用自適應(yīng)控制器提高電路同步性能的自適應(yīng)同步方法。

4、此外，論文還研究了Colpitts電路的對(duì)偶同步以及Colpitts電路和蔡氏電路的混合對(duì)偶同步，通過仿真首次發(fā)現(xiàn)兩對(duì)異結(jié)構(gòu)混沌電路(Colpitts電路和蔡氏電路)也能獲得對(duì)偶同步。 論文的第三部分工作是研究基于Colpitts電路對(duì)偶同步的混沌通信系統(tǒng)。在對(duì)已有的三信道對(duì)偶同步混沌通信系統(tǒng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，論文提出了一種單信道對(duì)偶混沌通信方案。該方案節(jié)省了寶貴的信道資源，并能夠提高不同層面上的安全性。通過仿真論文給出了該通信