分数阶忆阻带通滤波混沌电路动力学特性分析

发布时间：2024-05-30 02:10

　　基于一种带通滤波忆阻器混沌电路,构造了Caputo定义下的分数阶忆阻带通滤波混沌系统。通过Adomian分解算法(ADM)对该分数阶混沌系统进行数值仿真。在此基础上,利用分岔图、李雅普诺夫指数谱、吸引子相图、庞加莱截图、谱熵(SE)复杂度和C₀复杂度算法分析了系统参数和系统阶数对系统动力学特性的影响。分析结果表明,相对于整数阶忆阻混沌系统,分数阶忆阻混沌系统不仅增加了混沌系统阶数这一可变参数,而且使得系统的动力学行为更加复杂,这将更有利于分数阶混沌电路应用于保密同信领域。该研究对于分数阶忆阻混沌电路在保密通信和信息安全等领域的应用提供了理论基础。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1改进的荷控忆阻器

{i=W(V0)v=1Rc(1-gV02)vdV0dt=f(V0,v)=-1RbC0V0-1RaC0v?????????(1)图2(a)是带通滤波电路,与典型的文氏振荡电路类似,但拓扑结构并不相同。将图2(a)中的....

图3三维吸引子相图

由于系统动力学方程不含常数项,显然(0,0,0)是系统(3)的平衡点。在平衡点附近任选取一点为初始值,观测该系统吸引子的范围,若初始值选取在吸引子范围之外,则系统发散。选取x0=[0,0.000001,0]为初始值,此时吸引子相图如图3所示,系统的李雅谱诺夫指数为(1.089....

图4a=8时的系统三维相图

令q=0.9,初始值x0=[0,0.000001,0],h=0.001。此时系统相图(见图4),系统的李雅谱诺夫指数为(1.8255,0,-12.9251),李雅普谱夫分数维度DL=2.1412。其中,只有一个正的李雅普诺夫指数,因此系统此时处于混沌状态,且此时最大李雅谱....

图2有源带通滤波电路及拓展的忆阻混沌电路

图2(a)是带通滤波电路,与典型的文氏振荡电路类似,但拓扑结构并不相同。将图2(a)中的电阻R替换为图1所示的改进型荷控忆阻器,得到忆阻带通滤波混沌电路(图2(b))。根据忆阻器模型和忆阻电路,基于基尔霍夫定律和欧姆定律,可得系统电路方程:

本文编号：3984418