分段线性混沌系统:调幅特性与微控制器实现

需积分: 5 0 下载量 69 浏览量 更新于2024-08-11 收藏 300KB PDF 举报
"一个具有调幅特性的分段线性混沌系统与微控制器实现* (2012年)" 本文详细探讨了一个创新的分段线性混沌系统,该系统基于Sprott-B混沌系统模型,通过对二次非线性项进行转换,将其转化为分段线性项,并添加了系统参数和常数控制器。这种设计方法使得系统具备了独特的动力学特性,如对称性、耗散性、平衡点以及分岔图等。 首先,系统对称性的分析揭示了系统的动态行为在不同参数设置下的对称性保持不变,这对于理解和预测混沌系统的复杂行为至关重要。其次,耗散性是混沌系统的一个核心特征,它保证了系统的能量在演化过程中逐渐减小,从而维持系统的稳定性。作者通过分析表明,提出的系统具有耗散性,保证了其在混沌状态下的长期稳定运行。 接下来,论文深入研究了系统的平衡点,这些点是系统可能达到的静态状态。通过对平衡点的分析,可以理解系统在不同参数条件下的稳定性和潜在的动态行为。同时,分岔图的绘制展示了系统从简单到复杂的动态行为转变,这包括从周期性到混沌的过渡,进一步揭示了系统内在的复杂性。 引入的常数控制器虽然不改变系统的动力学状态,但却能实现全局线性调幅。这意味着输出信号的幅度可以根据控制器的设定进行调整,这一特性对于实际应用,如通信系统中的信息隐藏或信号处理,具有重要价值。 在理论分析的基础上,作者采用了改进的Euler算法对系统方程进行离散化处理,以便在微控制器环境下进行模拟。选择的微控制器是MSP430F249,这是一种低功耗、高性能的微处理器,适合嵌入式系统应用。通过微控制器的实验验证,证明了理论分析和计算机仿真的准确性,从而为混沌系统的硬件实现提供了实际操作的可行性。 这项研究不仅贡献了一个新的分段线性混沌系统模型,还展示了如何在微控制器平台上实现混沌系统,这为混沌理论的实际应用开辟了新的道路,尤其是在信号处理、加密和通信领域。同时,通过调整控制器参数实现的调幅功能,为混沌系统在实际工程中的应用提供了新的可能性。