基于考畢茲振蕩器的寬帶混沌電路設(shè)計(jì)

從圖5中可以看出，電路輸出帶通混沌信號(hào)，其通帶頻率從大約5 MHz拓展到51 MHz左右，這正是由式(3)、式(4)計(jì)算出來(lái)的帶通混沌信號(hào)的下限頻率和上限頻率。與單獨(dú)考畢茲振蕩電路信號(hào)頻譜對(duì)比，不難驗(yàn)證式(3)的結(jié)論，即這種寬帶}昆沌帶通信號(hào)的上限頻譜正是相應(yīng)的單獨(dú)考畢茲電路的中心頻率。通過(guò)多次仿真實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了上面的結(jié)論，所以可以通過(guò)提高考畢茲的振蕩中心頻率來(lái)拓展選頻網(wǎng)絡(luò)輸出的通帶混沌信號(hào)的頻譜。對(duì)于信號(hào)頻譜譜形，可以通過(guò)調(diào)整選頻網(wǎng)絡(luò)中的L，C值，以使其達(dá)到滿意的效果。

對(duì)于同樣的電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)選擇不同的上限頻率和下限頻率所對(duì)應(yīng)的電路參數(shù)時(shí)，可以得到不同寬度的通帶混沌信號(hào)。例如，設(shè)置上面的帶五節(jié)選頻網(wǎng)絡(luò)的寬帶混沌信號(hào)的下限頻率fl=4．5 MHz，上限頻率fh一70 MHz，并適當(dāng)調(diào)整選頻網(wǎng)絡(luò)中的容感值，可以得到帶寬超過(guò)60 MHz的通帶寬帶混沌信號(hào)，如圖6所示。

圖7進(jìn)一步給出了圖5(a)中電壓信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)。從信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)圖中可以看到，它的主瓣寬帶較窄，主副瓣之比較大，與噪聲信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)類似，從而說(shuō)明其對(duì)應(yīng)混沌信號(hào)的隨機(jī)性更強(qiáng)。

4 結(jié)論
通過(guò)上面的電路仿真分析可知，這種寬帶混沌電路能夠輸出具有良好類噪聲特性的混沌信號(hào)，其信號(hào)具有較寬的帶通頻譜，在通帶內(nèi)其譜形平滑性很好。該混沌電路的信號(hào)頻譜可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，相應(yīng)調(diào)控操作比較容易。另外，這種帶選頻網(wǎng)絡(luò)的寬帶混沌信號(hào)發(fā)生器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，對(duì)于更高頻率的情形，電路的選頻網(wǎng)絡(luò)可以由微波器件實(shí)現(xiàn)。由于該混沌電路只含有一個(gè)非線性器件，這使它在分析和實(shí)現(xiàn)上都相對(duì)容易一些。這種寬帶混沌電路在雷達(dá)、通信等對(duì)混沌信號(hào)頻帶有相應(yīng)要求的系統(tǒng)中具有較大的實(shí)用價(jià)值。