一种新的四阶神经网络超混沌电路

摘要

本发明公开了一种新的四阶神经网络超混沌电路，其第一、二、三、四运算放大器A1、A2、A3、A4构成线性反相积分器，输出端分别为混沌信号输出端X1、X2、X3、X4；第五运算放大器A5构成非线性反相限幅放大器；第六、七运算放大器A6、A7构成线性反相放大器；反相积分器A1分别与限幅放大器A5、放大器A3连接；反相积分器A2分别与积分器A3、放大器A7连接；反相积分器A3与放大器A6连接；反相积分器A4分别与积分器A2、放大器A7连接；本发明是超混沌电路，可以输出四阶神经网络超混沌电路的各种波形、相图与混沌演变曲线，可以构成超混沌保密通信系统。

权利要求

1.一种新的四阶神经网络超混沌电路，由七个运算放大器以及多个电阻和电容构成，其特征是：所述七个运算放大器，其中：第一运算放大器（A1）反相输入端与第三电阻（R3）、第四电阻（R4）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻（R5）与第一电容（C1），输出端与第一电阻（R1）、第十电阻（R10）连接，输出端即为X1输出端；第二运算放大器（A2）反相输入端与第八电阻（R8）、第九电阻（R9）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电容（C2），输出端与第十一电阻（R11）、第十三电阻（R13）连接，输出端即为X2输出端；第三运算放大器（A3）反相输入端与第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第三电容（C3），输出端与第六电阻（R6）连接，输出端即为X3输出端；第四运算放大器（A4）反相输入端与第十五电阻（R15）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第四电容（C4），输出端与第九电阻（R9）、第十二电阻（R12）连接，输出端即为X4输出端；第五运算放大器（A5）反相输入端与第一电阻（R1）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电阻（R2），输出端与第三电阻（R3）连接；第六运算放大器（A6）反相输入端与第六电阻（R6）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第七电阻（R7），输出端与第四电阻（R4）、第八电阻（R8）连接；第七运算放大器（A7）反相输入端与第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十四电阻（R14），输出端与第十五电阻（R15）连接。

2.根据权利要求1所述的新的四阶神经网络超混沌电路，其特征是：所述第三电阻（R3）为可变电阻。

说明书

一种新的四阶神经网络超混沌电路

技术领域

[0001] 本发明属于非线性电路，常称混沌电路，具体涉及一种四阶神经网络超混沌电路。

背景技术

[0002] 神经网络混沌电路是非线性电路的一个重要部分，其申请号为201210080226.8的申请专利《一种四阶神经网络超混沌电路》，实现了四阶神经网络超混沌，是由八个运算放大器构成的，电路设计没有完全优化，这是现有四阶神经网络超混沌电路技术的不足。

发明内容

[0003] 本发明的目的是解决上述问题的不足，提供一种新的四阶神经网络超混沌电路，能够输出四阶超混沌信号。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0005] 一种新的四阶神经网络超混沌电路，由七个运算放大器以及多个电阻和电容构成，其特征是：所述七个运算放大器，其中：第一运算放大器（A1）反相输入端与第三电阻（R3）、第四电阻（R4）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻（R5）与第一电容（C1），输出端与第一电阻（R1）、第十电阻（R10）连接，输出端即为X1输出端；第二运算放大器（A2）反相输入端与第八电阻（R8）、第九电阻（R9）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电容（C2），输出端与第十一电阻（R11）、第十三电阻（R13）连接，输出端即为X2输出端；第三运算放大器（A3）反相输入端与第十电阻（R10）、第十一电阻（R11）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第三电容（C3），输出端与第六电阻（R6）连接，输出端即为X3输出端；第四运算放大器（A4）反相输入端与第十五电阻（R15）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第四电容（C4），输出端与第九电阻（R9）、第十二电阻（R12）连接，输出端即为X4输出端；第五运算放大器（A5）反相输入端与第一电阻（R1）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电阻（R2），输出端与第三电阻（R3）连接；第六运算放大器（A6）反相输入端与第六电阻（R6）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第七电阻（R7），输出端与第四电阻（R4）、第八电阻（R8）连接；第七运算放大器（A7）反相输入端与第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十四电阻（R14），输出端与第十五电阻（R15）连接。

[0006] 所述的新的四阶神经网络超混沌电路，其特征是：所述第三电阻（R3）为可变电阻。

[0007] 本发明的有益效果是：可以输出X1、X2、X3、X4四个混沌波形信号与X1-X2、X1-X3、X1-X4、X2-X3、X2-X4、X3-X4六个混沌相图；可以在示波器上显示上述各种混沌信号；通过某些特定电阻例如第三电阻（R3）由可变电阻代替后，可以改变以上所述各种混沌信号的混沌特性，可以在示波器上显示四阶神经网络超混沌演变的各种曲线，还可以进行四阶神经网络超混沌的其它各种实验。本发明适用于大学混沌科学教育、实验教学与演示、科学普及实验演示等。

附图说明

[0008] 图1是四阶神经网络超混沌电路原理图。

[0009] 图2是四阶神经网络超混沌电路中的非线性特性曲线。

[0010] 图3是四阶神经网络超混沌电路中的X1输出波形图。

[0011] 图4是四阶神经网络超混沌电路中的X2输出波形图。

[0012] 图5是四阶神经网络超混沌电路中的X3输出波形图。

[0013] 图6是四阶神经网络超混沌电路中的X4输出波形图。

[0014] 图7是四阶神经网络超混沌X1-X2输出相图。

[0015] 图8是四阶神经网络超混沌X1-X3输出相图。

[0016] 图9是四阶神经网络超混沌X1-X4输出相图。

[0017] 图10是四阶神经网络超混沌X2-X3输出相图。

[0018] 图11是四阶神经网络超混沌X2-X4输出相图。

[0019] 图12是四阶神经网络超混沌X3-X4输出相图。

具体实施方式

[0020] 参照附图1，本发明实施例是由七个运算放大器以及多个电阻和电容构成，其中：第一运算放大器A1反相输入端与第三电阻R3、第四电阻R4连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻R5与第一电容C1，输出端与第一电阻R1、第十电阻R10连接，输出端即为X1输出端；第二运算放大器A2反相输入端与第八电阻R8、第九电阻R9连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电容C2，输出端与第十一电阻R11、第十三电阻R13连接，输出端即为X2输出端；第三运算放大器A3反相输入端与第十电阻R10、第十一电阻R11连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第三电容C3，输出端与第六电阻R6连接，输出端即为X3输出端；第四运算放大器A4反相输入端与第十五电阻R15连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第四电容C4，输出端与第九电阻R9、第十二电阻R12连接，输出端即为X4输出端；第五运算放大器A5反相输入端与第一电阻R1连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电阻R2，输出端与第三电阻R3连接；第六运算放大器A6反相输入端与第六电阻R6连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第七电阻R7，输出端与第四电阻R4、第八电阻R8连接；第七运算放大器A7反相输入端与第十二电阻R12、第十三电阻R13连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十四电阻R14，输出端与第十五电阻R15连接。

[0021] 将图1中A5输入端与输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口，可以显示非线性电路的传输特性曲线图，A5输入与输出信号关系如图2所示；将图1中X1输出端、X2输出端、X3输出端与X4输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口，可以显示X1输出端波形图信号如图3所示，X2输出端波形图信号如图4所示，X3输出端波形图信号如图5所示，X4输出端波形图信号如图6所示；使用示波器的相图方式观测，X1-X2输出端相图信号如图7所示，X1-X3输出端相图信号如图8所示，X1-X4输出端相图信号如图9所示，X2-X3输出端相图信号如图10所示，X2-X4输出端相图信号如图11所示，X3-X4输出端相图信号如图12所示。由图2到图12，证明了本发明的有效性。若第三电阻（R3）由可变电阻代替，连续改变电阻值，可以观察混沌演变的各种曲线，将两个相同的电路经过适当连接，可以进行四阶神经网络超混沌的同步等各种实验。

[0022] 本发明实施例的元器件参数如下：A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7型号为TL084，R1＝R6＝R7＝R14＝R15＝10kΩ，R2＝120kΩ，R3＝7.58kΩ(可变电阻)，R4＝2kΩ，R5＝1kΩ，R8＝R9＝24kΩ，R10＝R11＝R12＝R13＝56kΩ，C1＝C2＝C3＝C4＝0.01μF。