高精度混沌测量与混沌符号算法研究

论文摘要

自混沌理论创立以来，混沌理论与测量理论的结合已经获得了初步的成功，且目前利用混沌测量理论可以实现小信号电信号和温度、电阻、电容等参数的测量。在理论上，这种混沌测量方法能够达到无限精度，但在实际电路中系统参数不可避免的要受到噪声的扰动，并且由于系统对初值和系统参数具有极端的敏感性，使得实际测量精度只能达到有限的精度。从而如何降低系统噪声的影响、提高测量精度便是我们开展研究课题的主要目标。 为此，本文提出了一种新颖的单驱动混沌测量电路，该电路利用镜像恒流源的电流跟随作用，能够有效地减小系统参数的扰动，进而提高混沌系统的测量精度；此外，本文还进一步提出了采用时钟移位的方式，通过将系统时钟延迟τ来避开系统轨道的临界点，以增加混沌符号序列的稳定长度，来提高测量精度：并通过MATLAB的数字仿真证明了该方法的有效性。最后，本文结合时钟移位中对移位轨道的补偿方法，基于符号动力学，提出了直接利用混沌符号序列来进行加、减、乘的运算算法，为实现混沌态下的混沌符号序列的卷积运算提供了理论基础。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 混沌理论的演化历史
• 1.2 混沌理论的应用现状
• 1.2.1 混沌神经网络
• 1.2.2 混沌同步
• 1.2.3 混沌控制
• 1.2.4 混沌编码与混沌加密
• 1.2.5 混沌测量
• 1.3 本文将要讨论的问题
• 第二章 混沌测量的理论依据及基本电路实现
• 2.1 混沌测量的理论依据
• 2.1.1 李—约克定理及混沌系统的特性
• 2.1.2 度量混沌的李雅普诺夫（Lyapunov）指数
• 2.1.3 “一维倒锯齿映射”的符号动力学
• 2.1.4 混沌系统应用于测量的基本原理
• 2.2 混沌测量的基本电路实现
• 2.2.1 可测量混沌系统的条件
• 2.2.2 混沌测量电路的类型
• 2.2.3 恒流式混沌测量电路
• 第三章 单驱动高精度混沌测量电路实现
• 3.1 电路参数对混沌测量系统的影响
• 3.2 单驱动恒流式混沌测量电路及实现
• 3.2.1 参数漂移对单驱动式测量电路的影响
• 3.2.2 单驱动式测量电路的实现
• 3.3 调试结果与分析
• 3.4 结论
• 第四章 采用时钟移位提高混沌测量精度
• 4.1 混沌轨道的临界点及与测量精度的关系
• 4.2 时钟移位
• 4.2.1 时钟移位原理
• 4.2.2 混沌符号序列与二进制序列之间的关系
• 4.2.3 补偿算法
• 4.3 实现时钟移位的MATLAB仿真方法
• 4.4 MATLAB仿真试验和分析
• 第五章 基于混沌符号动力学的符号序列四则运算
• 5.1 绪论
• 5.2 混沌符号算法原理
• 5.2.1 混沌编码及序列运算基本原理
• 5.2.2 混沌符号序列运算算法
• 5.3 符号算法的MATLAB数字仿真及结论
• 第六章 总结与体会
• 参考文献：
• 附录：