本發(fā)明涉及集成電路，尤其涉及一種離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路。

背景技術(shù)：

1、混沌系統(tǒng)是一種對初始條件高度敏感，具有高度復雜性、敏感性和長期不可預測性的系統(tǒng)；離散系統(tǒng)作為混沌理論的一個重要分支，以其簡單的數(shù)學形式和豐富的動力學特性成為研究混沌的有力工具。

2、近年來，隨著非線性科學理論的深入探索和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，離散混沌系統(tǒng)的研究越來越受到人們的重視；在硬件實現(xiàn)方面，離散混沌系統(tǒng)的實現(xiàn)多采用數(shù)字電路，如mcu、fpga、dsp等；然而，在模擬電路實現(xiàn)離散混沌系統(tǒng)方面的研究相對較少且已有研究不可實現(xiàn)初值依賴行為；采用模擬電路實現(xiàn)離散系統(tǒng)不僅具有很強的專用性，還可以促進ic集成與設備小型化，使其便于應用于一些基于混沌的工業(yè)場景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有電路設計不足，本發(fā)明利用模擬電路實現(xiàn)離散系統(tǒng)初值依賴行為，通過構(gòu)建離散神經(jīng)元模型仿真電路，調(diào)整其初始值，成功仿真了離散混沌系統(tǒng)的共存行為，并通過pcb實驗驗證了該方法的可行性。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路包括：采樣保持電路和系統(tǒng)模型電路，利用采樣保持電路對系統(tǒng)模型電路輸出連續(xù)信號進行采樣并保持，實現(xiàn)對連續(xù)信號的離散化處理；利用系統(tǒng)模型電路模擬二維離散神經(jīng)元模型，通過調(diào)整初始電壓進行初值偏移，產(chǎn)生不同的共存吸引子。

3、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，采樣保持電路包括：

4、采樣保持器s1至s4和反向器i1，s1的輸出端分別與s2、s3和i1的輸入一端連接，s2的輸出端分別與s4的輸入一端、i1的輸出端連接，s3的輸出端與s4的輸入另一端連接。

5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，系統(tǒng)模型電路包括：電阻r1至r10、電阻rb、電阻rp、電阻rq、運算放大器u1至u5、乘法器m1和正弦變換器a1，u1的反向輸入端與輸出端及m1的輸入一端連接，m1的輸入另一端分別與s2的輸出端和r1的左端連接，m1的輸出端與a1的輸入端連接，r2、rp、r1、r6右端分別與u2的反向輸入端和r3的左端連接，r3的右端分別s1的輸入端和u2的輸出端連接，r6的左端分別與r5、rb的右端及u3的輸出端連接，r5的左端分別與r4的右端和u3的反向輸入端連接，r4的左端與s4的輸出端連接，u3的輸出端與rb的右端連接，rb的左端分別與u5的反向輸入端、r10、rq、r9的一端連接，r10的另一端分別與u5的輸出端、s3的輸入端連接，rq的右端分別與u4的輸出端、r8的右端連接，r8的左端分別與r7的右端和u4的反向輸入端連接，a1的輸出端分別與r7的左端、rp的右端連接。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，采樣保持器s1至s4的型號為：lf398。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，反相器i1的型號為74ls04。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，運算放大器u1至u5的型號為：ad711。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，正弦變換器a1的型號為：ad639。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，乘法器m1的型號為：ad633。

11、本發(fā)明的有益效果：

12、1、本發(fā)明為離散系統(tǒng)初值依賴行為的物理實現(xiàn)提供了新途徑，通過模擬電路而非傳統(tǒng)數(shù)字電路，成功得到了離散系統(tǒng)中的初值依賴行為，為離散系統(tǒng)復雜動力學的硬件實現(xiàn)提供了新的視角和工具；通過構(gòu)建神經(jīng)元模型電路，得到了真正的離散混沌序列，為混沌理論的研究和應用提供了新的思路；

13、2、相比于復雜的數(shù)字電路系統(tǒng)，本發(fā)明具有較低的制造成本和較短的研發(fā)周期，適合用于基礎研究階段；由于模擬電路元件之間的直接連接和信號傳輸，使得電路故障往往更加直觀和易于定位；此外，模擬電路的設計和調(diào)整也更為靈活，可以通過更換元件或調(diào)整參數(shù)來快速響應實驗需求，這種靈活性可以節(jié)省大量時間和資源，進一步提高實驗的效率和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，采樣保持電路包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，系統(tǒng)模型電路包括：電阻r1至r10、電阻rb、電阻rp、電阻rq、運算放大器u1至u5、乘法器m1和正弦變換器a1，u1的反向輸入端與輸出端及m1的輸入一端連接，m1的輸入另一端分別與s2的輸出端和r1的左端連接，m1的輸出端與a1的輸入端連接，r2、rp、r1、r6右端分別與u2的反向輸入端和r3的左端連接，r3的右端分別s1的輸入端和u2的輸出端連接，r6的左端分別與r5、rb的右端及u3的輸出端連接，r5的左端分別與r4的右端和u3的反向輸入端連接，r4的左端與s4的輸出端連接，rb的左端分別與u5的反向輸入端、r10、rq、r9的一端連接，r10的另一端分別與u5的輸出端、s3的輸入端連接，rq的右端分別與u4的輸出端、r8的右端連接，r8的左端分別與r7的右端和u4的反向輸入端連接，a1的輸出端分別與r7的左端、rp的右端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，采樣保持器s1至s4的型號為：lf398。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，反相器i1的型號為74ls04。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，運算放大器u1至u5的型號為：ad711。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，正弦變換器a1的型號為：ad639。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，其特征在于，乘法器m1的型號為：ad633。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領域，尤其涉及一種離散系統(tǒng)初值依賴行為的模擬電路，包括采樣保持電路和系統(tǒng)模型電路，利用采樣保持電路對系統(tǒng)模型電路輸出連續(xù)信號進行采樣并保持，實現(xiàn)對連續(xù)信號的離散化處理；利用系統(tǒng)模型電路模擬二維離散神經(jīng)元模型，通過調(diào)整初始電壓進行初值偏移，產(chǎn)生不同的共存吸引子。本發(fā)明利用模擬電路實現(xiàn)離散系統(tǒng)初值依賴行為，通過構(gòu)建離散神經(jīng)元模型仿真電路，調(diào)整其初始值，成功仿真了離散混沌系統(tǒng)的共存行為，并通過PCB實驗驗證了該方法的可行性。

技術(shù)研發(fā)人員：包伯成,王卓武,薛俊豪,蘇園惠,包涵
受保護的技術(shù)使用者：常州大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30