所属技术领域
本发明涉及混沌保密通信实验电路。
背景技术：
在现代非线性理论中，混沌被定义为确定体系中出现的貌似无规律的随机运动。对混沌的研究表明，一个完全确定的系统，即使非常简单，由于自身的非线性作用，都具有内在的随机性。混沌既不是具有周期性和对称型有序，又不是绝对无序。我们可以用奇怪吸引子来描述这种非周期复杂的有序性。电路原理实验课设置了自主探究实验环节，教师只给出实验的基本要求，学生在学习相关理论后，然后逐个搭接各功能模块电路并测试，最后应用到一个实际系统。实验课上关于“具有负阻特性的非线性元件的实现及其混沌现象的测试和应用”设计了一个实验，并利用收音机发出的音频信号测试了混沌同步对保密通信的作用。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明设计了混沌保密通信实验电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。
混沌保密通信实验电路由蔡氏电路，模拟电感电路和保密通信电路组成。
所述蔡氏电路，是一种产生混沌的最简电路，包含丰富的混沌动力学特性。混沌电路的核心是由2只运放和6只电阻组成的分段线性电阻。
所述模拟电感电路，电感支路中增加了rc并联结构，通过改变r或c的大小，实现蔡氏电路中可调电阻更大范围的改变。
所述保密通信电路，混沌同步是实现保密通信的关键。利用混沌信号对通信信号进行某种方式的覆盖，在接收端利用同样参数电路将混沌信号去除，就可将信号恢复。由于混沌对参数极为敏感，当电路的维数继续增加，结构变得更加复杂，破译这样的混沌密码将几乎变得不可能。
本发明的有益效果是，改进后的蔡氏电路产生的混沌包络线清晰，电路运行的稳定性大大提高，可调电阻范围增大，电路可调参数增多，为保密通信的实现提供了很好的基础与传统电路原理实验不同，这种模块化、开放式的实验，充分调动了学生的自主学习和深入探究的积极性，动手能力和解决问题的能力大大提高，同时实验结果的形象化也为实验过程增添了乐趣。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是蔡氏电路原理图。
图2是蔡氏电路图。
图3是模拟电感电路结构图。
图4是改进的蔡氏电路原理图。
图5是保密通信电路图。
具体实施方式
在图1中，混沌发生器由3部分组成:分段线性电阻g；l和c2并联振荡电路；可调电阻r和c1的移相电路。
在图2中，混沌电路的核心是由2只运放和6只电阻组成的分段线性电阻。
在图3中，模拟电感电路，等效电感值为23.3mh。电感支路中增加了rc并联结构，通过改变r或c的大小，实现蔡氏电路中可调电阻更大范围的改变。
在图4中，在电感支路中串入一只小电阻r38，取值范围10～20ψ之间。这只小电阻对电路性能的调节起着不容忽视的作用；其余参数相同的情况下，加入这支电阻可以将阵发混沌产生时的可调电阻的范围展宽，并且将产生双吸引子时的可调电阻的阻值降低100ψ左右；加入这只小电阻对调整可变电阻的阻值带来了方便。
在图5中，改进后的蔡氏电路在产生混沌信号和电路运行的稳定性能上都得到了很大的改善。测量出的混沌相图包络线清晰，波键和涡卷随着可调电阻的改变表现出明显的参数敏感性。从时域的波形分析表明，混沌信号的随机性具有白噪声的统计特性，这种性质为混沌保密通信提供了保证。