混沌通信实验报告范文

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混沌实验报告

混沌实验报告一、实验目的1.了解保密通信的重要性；2.掌握掩盖法实现信号保密的基本原理；3.掌握高阶超混沌信号产生原理；4.掌握DSP或FPGA上具体实现方法。

二、实验原理掩盖法实现信号保密原理就是将传输信号与伪随机信号相迭加，受到放将接受到的加密信号去除伪随机信号可恢复出原始信号，在通信过程需要保持信号同步，而伪随机信号采用高阶超混沌发生器产生并经过非线性转化获得。

超混沌数学模型采用4阶Matsumoto-Chua-kobayashi模型：1010xx210.70x30004001.5x0x11x002g(x1,x3)0x3100x40其中g()为分段线性函数0.23(x1x31)x1x31g(x1,x3)0.2(x1x3)1x1x310.23(xx1)xx11313有四个输出变量可供选择。

非线性变换采用函数如下：en(t)g(z1,z2)k1z1k2z2其中k1、k2取整数，为非线性变换参数也是本加密方法的密钥，z1、z2为超混沌电路的任意两个输出变量。

经过非线性变换后的en(t)作为混沌掩盖载波，不同于任何一个超混沌电路的输出信号xi,i1,2,3,4，而是它们的非线性变换，两个非线性信号经过非线性变换后，产生了新的频率成分，显然信号复杂度更高了。

三、实验步骤1．构造有限长度的信号序列（如语音信号），或由图像转化所整数型信号序列；2．通过4阶Matsumoto-Chua-kobayashi模型产生超混沌序列；3．将超混沌序列掩盖信号序列并获得加密信号序列，然后通过信道传输出去；4．接受方受到信号后采用超混沌信号序列去掩盖获得原信号序列；5．将实现方案采用Matlab或C语言编程并仿真正确；6．在瑞泰DSP开发箱或周立功EDA开发箱进行实际测试。

四、实验结果及分析分析实验结果并提出如何改进建议，并完成实验报告。

非线性电路中的混沌现象实验报告

非线性电路中的混沌五：数据处理：1.计算电感L在这个实验中使用了相位测量。

根据RLC 谐振定律，当输入激励频率时LCf π21=，RLC 串联电路达到谐振，L 和C 的电压反向，示波器显示一条45度斜线穿过第二象限和第四象限。

实测：f=32.8kHz ；实验仪器标记：C=1.095nF 所以：mH C f L 50.21)108.32(10095.114.34141239222=⨯⨯⨯⨯⨯==-π估计不确定性：估计 u(C)=0.005nF ，u(f)=0.1kHz 但：32222106.7)()(4)(-⨯=+=CC u f f u L L u 这是mH L u 16.0)(=最后结果：mH L u L )2.05.21()(±=+2、有源非线性负电阻元件的测量数据采用一元线性回归法处理： (1) 原始数据：(2) 数据处理：根据RU I RR =流过电阻箱的电流，由回路KCL 方程和KVL 方程可知：RR R R U U I I =-=11对应的1R I 值。

对于非线性负电阻R1，将实验测量的每个（I ，U ）实验点标记在坐标平面上，可以得到：从图中可以看出，两个实验点（ 0.0046336 ，-9.8）和（ 0.0013899 ，-1.8）是折线的拐点。

因此，我们采用线性回归的方法，分别在V U 8.912≤≤-、、和8V .1U 9.8-≤<-三个区间得到对应的 IU 曲线。

0V U 1.8≤<-使用 Excel 的 Linest 函数找到这三个段的线性回归方程：⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤≤+-≤≤= 0U 1.72- 0.00079U - -1.72U 9.78- 30.000651950.00041U - 9.78U 12-20.02453093-0.002032U I经计算，三段线性回归的相关系数非常接近1（r=0.99997），证明区间IV 内的线性符合较好。

应用相关绘图软件可以得到U<0范围内非线性负电阻的IU 曲线。

非线性电路中的混沌现象_电子版实验报告范文

1．计算电感L本实验采用相位测量。

根据RLC 谐振规律，当输入激励的频率LCf π21=时，RLC 串联电路将达到谐振，L 和C 的电压反相，在示波器上显示的是一条过二四象限的45度斜线。

测量得：f=30.8kHz ；实验仪器标示：C=1.145nF 由此可得：mHC f L 32.23)108.30(10145.114.34141239222=⨯⨯⨯⨯⨯==-π估算不确定度：估计u(C)=0.005nF ，u(f)=0.1kHz 则：32222108.7)()(4)(-⨯=+=C C u f f u L L u 即mH L u 18.0)(=最终结果：mH L u L )2.03.23()(±=+2．用一元线性回归方法对有源非线性负阻元件的测量数据进行处理：（1）原始数据：99999.9 -11.750 23499.9 -11.550 13199.9 -11.350 -11.150 -10.950 -10.750 -10.550 -10.350-10.150-9.550-9.350-9.150-8.350-8.150上表为实验记录的原始数据表，下表为数据处理时使用Excle计算的数据及结果。

基础物理实验报告第3页基础物理实验报告（2）数据处理：根据RU I RR可以得出流过电阻箱的电流，由回路KCL 方程和KVL 方程可知：RR R R U U I I =-=11由此可得对应的1R I 值。

对非线性负阻R1，将实验测得的每个（I ，U ）实验点均标注在坐标平面上，可得：图中可以发现，（0.00433464，-9.150）和（0.00118629，-1.550）两个实验点是折线的拐点。

故我们在V U 150.9750.11-≤≤-、550V .1U 9.150-≤<-、V 150.1U 1.550-≤<-这三个区间分别使用线性回归的方法来求相应的I-U 曲线。

⎪⎩⎪⎨⎧≤≤+≤≤+-≤≤+= -1.150U 1.550- 0.00000976U 0.00075901- -1.550U 9.150- 240.0.000609U 0.00040784- 9.150U 11.750- 0.02018437U 0.00170003I经计算可得，三段线性回归的相关系数均非常接近1（r=0.99997），证明在区间内I-V 线性符合得较好。

非线性电路混沌实验报告

非线性电路混沌实验报告本实验旨在通过搭建非线性电路，观察其在一定条件下的混沌现象，并对实验结果进行分析和总结。

在此过程中，我们使用了一些基本的电子元件，如电阻、电容和电感等，通过合理的连接和控制参数，成功地观察到了混沌现象的产生。

首先，我们搭建了一个基本的非线性电路，其中包括了电源、电阻、电容和二极管等元件。

通过调节电路中的参数，我们观察到了电压和电流的非线性响应，这表明电路的行为不再遵循简单的线性关系。

接着，我们进一步调整电路参数，尤其是电容和电阻的数值，使电路处于临界状态，这时我们观察到了电路输出信号的混沌波形。

混沌波形表现出了随机性和不可预测性，这与传统的周期性信号有着明显的区别。

在观察混沌波形的过程中，我们发现了一些有趣的现象。

首先，混沌波形的频谱分布呈现出了宽带特性，这说明混沌信号包含了多个频率成分，这也是混沌信号难以预测的重要原因之一。

其次，混沌信号的自相关函数表现出了指数衰减的特性，这表明混沌信号的相关性极低，难以通过传统的方法进行分析和处理。

最后，我们还观察到了混沌信号的分形特性，即信号在不同时间尺度下呈现出相似的结构，这也是混沌信号独特的特征之一。

综合以上实验结果，我们可以得出以下结论，非线性电路在一定条件下会产生混沌现象，混沌信号具有随机性、不可预测性、宽带特性、自相关性低和分形特性等特点。

这些特点使得混沌信号在通信、加密、混沌电路设计等领域具有重要的应用前景。

同时，我们也需要注意到混沌信号的复杂性和不确定性，这对于混沌信号的分析和处理提出了挑战，需要进一步的研究和探索。

总之，本实验通过搭建非线性电路，成功地观察到了混沌现象，并对混沌信号的特性进行了初步的分析和讨论。

通过本次实验，我们对混沌现象有了更深入的理解，也为混沌信号的应用和研究提供了一定的参考和启发。

希望本实验能够对相关领域的研究和工程实践有所帮助。

感谢各位的参与和支持！非线性电路混沌实验小组。

日期，XXXX年XX月XX日。

混沌原理实验报告

混沌原理实验报告混沌原理实验报告引言：在科学研究中，混沌理论是一门富有挑战性和创新性的领域。

混沌现象的出现使得传统的线性系统理论面临巨大的挑战，而混沌原理的研究则为我们揭示了一种新的系统行为模式。

本实验旨在通过实际操作验证混沌原理，并探索混沌系统的特性和应用。

实验步骤：1. 实验材料准备本实验所需材料包括一台计算机、混沌产生器软件、示波器和数据采集设备。

2. 混沌产生器的设置将计算机连接到示波器和数据采集设备，并打开混沌产生器软件。

根据实验需要，选择合适的混沌产生算法和参数设置。

3. 数据采集与分析通过数据采集设备记录混沌产生器输出的波形，并将数据导入计算机进行进一步分析。

使用适当的数学工具和软件，绘制混沌波形的相图和频谱图，并计算混沌系统的Lyapunov指数。

实验结果与讨论：通过实验数据的分析，我们观察到了混沌系统的典型特征。

首先，混沌波形呈现出无规律的起伏和快速的变化，与传统的周期性波形有明显的区别。

其次，混沌系统的相图呈现出复杂的结构，存在着多个轨迹交织和分叉的现象。

最后，通过计算Lyapunov指数，我们发现混沌系统具有高度的灵敏性和不可预测性。

混沌系统的这些特性使得其在许多领域都具有广泛的应用价值。

在信息安全领域，混沌加密算法可以提供更高的保密性和抗干扰能力，用于保护敏感信息的传输和存储。

在通信系统中，混沌调制技术可以增强信号的传输容量和抗干扰性能，提高通信质量。

此外，混沌系统还可以应用于天气预测、金融市场分析和生物医学工程等领域，为我们提供更准确的预测和分析手段。

然而，混沌系统的复杂性也给其应用带来了一定的挑战。

混沌系统的参数选择和控制是一个关键问题，不恰当的参数设置可能导致系统失去混沌特性或者陷入混沌的不稳定状态。

此外，混沌系统的分析和建模也是一个复杂且困难的任务，需要借助于先进的数学工具和计算机技术。

结论：通过本次实验，我们验证了混沌原理的存在和特性，并进一步探索了混沌系统的应用价值。

学生混沌原理实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解混沌现象的基本特征。

2. 掌握混沌系统的基本理论和方法。

3. 通过实验验证混沌现象的存在。

4. 培养学生的科学实验能力和分析问题能力。

二、实验原理混沌现象是自然界、人类社会和科学技术中普遍存在的一种复杂现象。

混沌系统具有以下基本特征：对初始条件的敏感依赖性、长期行为的不可预测性、分岔和混沌吸引子等。

本实验通过计算机模拟混沌现象，验证混沌系统的基本特征。

三、实验设备与材料1. 计算机2. 混沌原理实验软件3. 数据记录表格四、实验步骤1. 打开混沌原理实验软件，选择合适的混沌模型（如洛伦兹系统、双摆系统等）。

2. 设置初始参数，如初始速度、初始位置等。

3. 运行实验，观察混沌现象的表现。

4. 记录实验数据，包括时间、初始参数、混沌现象等。

5. 分析实验数据，验证混沌现象的基本特征。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示，混沌现象在洛伦兹系统中表现得尤为明显。

当系统参数达到一定范围时，系统表现出混沌行为，如分岔和混沌吸引子等。

2. 通过对实验数据的分析，得出以下结论：（1）混沌现象对初始条件具有敏感依赖性。

在实验中，当初始参数发生微小变化时，系统行为会发生显著变化，从而验证了混沌现象的敏感性。

（2）混沌现象具有长期行为的不可预测性。

在实验中，尽管系统参数保持不变，但随着时间的推移，系统行为逐渐变得复杂，最终进入混沌状态，验证了混沌现象的不可预测性。

（3）混沌现象存在分岔现象。

在实验中，当系统参数逐渐变化时，系统状态会经历从有序到混沌的过程，验证了混沌现象的分岔特性。

（4）混沌现象具有混沌吸引子。

在实验中，系统最终会收敛到一个稳定的混沌吸引子，验证了混沌现象的吸引子特性。

六、实验结论1. 混沌现象是自然界、人类社会和科学技术中普遍存在的一种复杂现象，具有对初始条件的敏感依赖性、长期行为的不可预测性、分岔和混沌吸引子等基本特征。

2. 通过实验验证了混沌现象的存在，有助于我们更好地理解混沌现象的本质。

混沌波形的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解混沌现象的基本概念和特性。

2. 掌握混沌波形的产生机制。

3. 通过实验观察和分析混沌波形的动力学行为。

4. 研究混沌波形在不同参数条件下的变化规律。

二、实验原理混沌现象是自然界和工程领域中普遍存在的一种非线性动力学现象。

它表现为系统在确定性条件下呈现出复杂的、不可预测的行为。

混沌波形的产生通常与非线性动力学方程有关，其中典型的混沌系统包括洛伦茨系统、蔡氏电路等。

本实验采用蔡氏电路作为混沌波形的产生模型。

蔡氏电路由三个非线性元件（电阻、电容和运算放大器）和一个线性元件（电阻）组成。

通过改变电路中的电阻和电容值，可以调节电路的参数，从而产生混沌波形。

三、实验仪器与设备1. 蔡氏电路实验板2. 数字示波器3. 函数信号发生器4. 万用表5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 搭建蔡氏电路：根据实验板上的电路图，将电阻、电容和运算放大器等元件按照电路图连接好。

2. 调节电路参数：使用万用表测量电路中各个元件的参数值，并记录下来。

3. 输入信号：使用函数信号发生器输出正弦波信号，作为蔡氏电路的输入信号。

4. 观察混沌波形：打开数字示波器，观察电路输出端的混沌波形。

调整电路参数，观察混沌波形的变化规律。

5. 数据采集：使用数据采集软件，记录混沌波形的时域和频域特性。

6. 分析结果：对采集到的数据进行处理和分析，研究混沌波形的动力学行为。

五、实验结果与分析1. 混沌波形的产生：当电路参数满足一定条件时，蔡氏电路可以产生混沌波形。

混沌波形具有以下特点：- 复杂性：混沌波形呈现出复杂的非线性结构，难以用简单的数学公式描述。

- 敏感性：混沌波形对初始条件和参数变化非常敏感，微小变化可能导致完全不同的波形。

- 自相似性：混沌波形具有自相似结构，局部结构类似于整体。

2. 混沌波形的参数调节：通过调节电路参数，可以改变混沌波形的特性。

例如，改变电容值可以改变混沌波形的周期和频率；改变电阻值可以改变混沌波形的幅度和形状。

非线性电路中的混沌现象实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除非线性电路中的混沌现象实验报告篇一：非线性电路混沌实验报告近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间：20XX年11月8日，第十一周，周一，第5-8节实验者：班级材料0705学号20XX67025姓名童凌炜同组者：班级材料0705学号20XX67007姓名车宏龙实验地点：综合楼404实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压实验题目：非线性电路混沌实验仪器：（注明规格和型号）1.约结电子模拟器约结电子模拟器的主要电路包括:1.1,一个压控震荡电路,根据约瑟夫方程,用以模拟理想的约结1.2,一个加法电路器,更具电路方程9-1-10,用以模拟结电阻、结电容和理想的约结三者相并联的关系1.3，100khz正弦波振荡波作为参考信号2.低频信号发生器用以输出正弦波信号，提供给约结作为交流信号3.数字示波器用以测量结电压、超流、混沌特性和参考信号等各个物理量的波形实验目的：1.了解混沌的产生和特点2.掌握吸引子。

倍周期和分岔等概念3.观察非线性电路的混沌现象实验原理简述：混沌不是具有周期性和对称性的有序，也不是绝对的无序，而是可以用奇怪吸引子等来描述的复杂有序——混沌而呈现非周期性的有序。

混沌的最本质特征是对初始条件极为敏感。

1.非线性线性和非线性，首先区别于对于函数y=f(x)与其自变量x的依赖关系。

除此之外，非线性关系还具有某些不同于线性关系的共性：1.1线性关系是简单的比例关系，而非线性是对这种关系的偏移1.3线性关系保持信号的频率成分不变，而非线性使得频率结构发生变化1.4非线性是引起行为突变的原因2.倍周期，分岔，吸引子，混沌借用T.R.malthas的人口和虫口理论，以说明非线性关系中的最基本概念。

虫口方程如下：xn?1xn(1?xn)μ是与虫口增长率有关的控制参数，当1 1?，这个值就叫做周期或者不动点。

在通过迭代法解方程的过程中，最终会得到一个不随时间变化的固定值。

非线性电路与混沌实验报告

非线性电路与混沌实验报告非线性电路与混沌实验报告引言非线性电路与混沌是现代电子学与控制理论中的重要研究领域。

混沌现象的出现使得我们对于系统的行为有了更深入的理解，并且在通信、密码学、图像处理等领域中有着广泛的应用。

本文将介绍我们进行的非线性电路与混沌实验，并对实验结果进行分析和讨论。

实验背景非线性电路是指电流和电压之间的关系不遵循线性规律的电路。

而混沌是指一种看似无序的、无法预测的动态行为。

非线性电路中的混沌现象是由于系统的非线性特性导致的，通过合适的电路设计和参数调节，可以实现混沌现象的产生和控制。

实验目的本实验的目的是通过设计和搭建非线性电路，观察和分析混沌现象的产生和特性。

我们希望通过实验验证混沌现象的存在，并进一步了解混沌现象对于系统的影响和应用。

实验装置我们使用了一块实验板和一些基本的电子元器件，如电阻、电容和二极管等。

通过搭建电路并连接到示波器，我们可以观察到电路的输出波形，并进一步分析和研究电路的行为。

实验过程我们首先设计了一个基于二极管的非线性电路。

通过合理选择电阻和电容的数值，我们成功地实现了混沌现象的产生。

接下来，我们调节了电路的参数，观察到了混沌现象的不同特性。

我们记录了电路输出的波形，并进行了数据分析和处理。

实验结果实验结果表明，我们所设计的非线性电路确实产生了混沌现象。

通过观察示波器上的波形，我们可以看到波形呈现出复杂的、无规律的变化。

通过进一步的分析，我们发现电路的输出呈现出分形特性，即具有自相似的结构。

这一结果与混沌现象的特性相吻合。

讨论与分析通过实验，我们进一步了解了非线性电路与混沌现象之间的关系。

非线性电路的设计和参数调节对于混沌现象的产生和控制起着重要的作用。

混沌现象的存在使得系统的行为变得复杂且难以预测，这对于某些应用来说可能是不利的，但在其他领域中却可以发挥重要作用。

例如，在密码学中，混沌信号可以用于加密和解密，提高信息的安全性。

结论通过本次实验，我们成功地设计和搭建了一个非线性电路，并观察到了混沌现象的产生和特性。

混沌信号实验报告模板

一、实验目的1. 理解混沌现象的基本概念及其在信号处理中的应用。

2. 掌握混沌信号的生成方法。

3. 学习利用混沌信号进行信息加密和解密。

4. 分析混沌信号的特性，包括分岔、李雅普诺夫指数等。

二、实验原理1. 混沌现象概述：混沌是确定性系统中出现的一种复杂动态行为，其特点是系统演化过程中的长期行为对初始条件的敏感依赖性。

2. 混沌信号生成：常用的混沌信号生成方法包括Logistic映射、Chua电路等。

3. 混沌信号加密和解密：利用混沌信号的非线性特性，可以实现信息的加密和解密。

三、实验仪器与材料1. 实验计算机2. 信号发生器3. 示波器4. 混沌信号发生器（可选）5. 相关软件（如MATLAB、Python等）四、实验步骤1. 混沌信号生成：- 利用Logistic映射生成混沌信号，公式如下：\[ x_{n+1} = r \cdot x_n \cdot (1 - x_n) \]- 通过改变参数r，观察混沌现象的出现。

- 记录混沌信号的时域波形和频谱。

2. 混沌信号加密：- 选择一个密钥序列，利用混沌信号的非线性特性进行加密。

- 将待加密信号与混沌信号进行叠加，得到加密信号。

3. 混沌信号解密：- 使用相同的密钥序列，对加密信号进行解密。

- 将解密信号与混沌信号进行叠加，得到原始信号。

4. 分析混沌信号特性：- 计算混沌信号的李雅普诺夫指数，判断混沌现象的强度。

- 分析混沌信号的分岔行为，观察混沌现象的出现过程。

五、实验结果与分析1. 混沌信号时域波形：展示生成的混沌信号时域波形，分析其特性。

2. 混沌信号频谱：展示混沌信号的频谱，分析其频率成分。

3. 混沌信号加密和解密：展示加密和解密过程，分析加密效果和解密质量。

4. 混沌信号特性分析：展示李雅普诺夫指数和分岔图，分析混沌现象的强度和出现过程。

六、实验结论1. 阐述混沌信号的基本概念和特性。

2. 总结混沌信号在信号处理中的应用，如加密和解密。

实验报告混沌通信实验报告范文_0941

2020实验报告混沌通信实验报告范文_0941EDUCATION WORD实验报告混沌通信实验报告范文_0941前言语料：温馨提醒，教育，就是实现上述社会功能的最重要的一个独立出来的过程。

其目的，就是把之前无数个人有价值的观察、体验、思考中的精华，以浓缩、系统化、易于理解记忆掌握的方式，传递给当下的无数个人，让个人从中获益，丰富自己的人生体验，也支撑整个社会的运作和发展。

本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】随机序列伪随机序列是用函数生成随机数，它并不真正是随机的，只是比较近似随机，这也是其“伪”的由来。

下面我们举一类来具体说明伪随机序列：序列α=0110100,其中0和1的个数相差1。

把α看成周期为7的无限序列，左移1位得，α1=1101000，把α1也看成周期为7的无限序列。

α=0110100、α1=1101000在一个周期里，α和α1的对应位置元素相同的位置有3个，元素不同的位置有4个，它们的差等于－1，这个数称为α的自相关函数在1处的值。

类似地，把α左移2位，3位，…6位，可以求出α的自相关函数在2处，3处，…6处的值也等于－1。

当0<s<7时，称为α的自相关函数的旁瓣值。

从刚才所求出的结果知道，α=0110100的自相关函数的旁瓣值只有一个：－1。

像这样的序列称为伪随机序列或拟完美序列，即一个周期为v的无限序列，如果在一个周期里，0和1的个数相差1，并且它的自相关函数的旁瓣值只有一个：－1，则称它为伪随机序列或拟完美序列。

α的自相关函数的旁瓣值的绝对值越大，就表明与α越像。

因此如果周期为v的序列α是一个伪随机序列，那么α不管左移几位(只要不是v的倍数)，得到的序列都和α很不像，这样就很难分辨出α是什么样子。

这说明了用伪随机序列作为密钥序列，是比较安全的，这也是如今其在网络安全以及通信安全中广泛应用的原因。

然而混沌伪随机序列是指具有对初值有高度敏感性、长期不可预测性和遍历性等特行的伪随机序列。

混沌系统实验报告

一、实验目的1. 了解混沌现象的基本概念和特性。

2. 掌握混沌系统实验的基本方法和步骤。

3. 通过实验观察混沌现象，验证混沌系统的基本特性。

4. 理解混沌现象在实际应用中的意义。

二、实验原理混沌现象是自然界和人类社会普遍存在的一种复杂现象，具有以下基本特性：1. 敏感性：初始条件的微小差异会导致系统行为的巨大差异。

2. 无序性：混沌系统表现出复杂、不规则的行为，难以预测。

3. 非线性：混沌系统内部存在非线性相互作用，导致系统行为复杂。

4. 吸引子：混沌系统最终会收敛到一个或多个吸引子上，形成稳定的动态行为。

本实验主要研究一个典型的混沌系统——洛伦茨系统，其数学模型如下：\[\begin{cases}\frac{dx}{dt} = \sigma(y - x) \\\frac{dy}{dt} = x(\rho - z) - y \\\frac{dz}{dt} = xy - \beta z\end{cases}\]其中，\(x\)、\(y\)、\(z\) 分别代表洛伦茨系统的三个状态变量，\(\sigma\)、\(\rho\)、\(\beta\) 为系统参数。

三、实验仪器与设备1. 混沌系统实验仪2. 数字示波器3. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 打开混沌系统实验仪，连接好实验仪器。

2. 设置洛伦茨系统的参数，包括 \(\sigma\)、\(\rho\)、\(\beta\)。

3. 通过实验仪观察洛伦茨系统的动态行为，并记录实验数据。

4. 使用数字示波器观察洛伦茨系统的相图和时序图。

5. 使用数据采集软件记录洛伦茨系统的状态变量随时间的变化曲线。

6. 分析实验数据，验证混沌系统的基本特性。

五、实验结果与分析1. 当 \(\sigma = 10\)、\(\rho = 28\)、\(\beta = 8/3\) 时，洛伦茨系统呈现出典型的混沌现象。

从时序图可以看出，系统状态变量 \(x\)、\(y\)、\(z\) 随时间的变化呈现出无规则、复杂的振荡行为。

论文1：混沌在保密通信系统中的应用研究

混沌在保密通信系统中的应用研究摘要混沌是一种特殊复杂的非线性动力学行为，也是自然界普遍存在的现象，被认为是二十一世纪末期最重要的科学发展之一。

有确定性非线性动力学系统产生的混沌具有许多奇异的特性，显示了混沌在保密通信等领域有着诱人的应用前景和重大的实用价值，混沌控制和混沌系统应用于保密通信的研究已成为信息科学界关注和研究的热点问题，本文在分析了已有研究成果的基础上，进行了以下方面的研究：（a）首先介绍了混沌保密通信理论的产生与发展，以及混沌保密通信的意义。

同时也介绍了混沌的一些基本知识，如混沌的定义、混沌的特性、混沌保密通信的方法和实用化存在的问题。

（b）混沌保密通信中，混沌同步是一项关键技术。

本文针对驱动—响应式Chua 电路混沌同步系统，提出混沌同步系统的自保持特性，解决了目前在混沌保密通信中，如何在同一信道中同时传输明文信息和混沌同步控制信号，为混沌同步在工程、通信领域的实际应用奠定了基础。

（c）针对Chua混沌电路，给出电路方程参数与元件值之间的关系，可以从元件数值判断电路是否产生混沌现象，并通过Multisim软件进行计算机仿真。

关键词：混沌，混沌同步，Chua电路，保密通信Application Research on Secret Communication Basedon ChaosABSTRACTAS a complex non-liner dynamics behavior, chaos is a general phenomenon in nature and is one of the most important discoveries in the 20th century later. Chaos, which is generated by non-liner dynamics system, possesses many unusual characteristics and these characteristics enable chaos to have a great charming prospect and practical value in secure communication field. The study of chaotic control and chaotic secure communication has become a hotspot problem of info-sci field, On the base of achieved research production, the following study aspects are carried through in this thesis:(a) First of all, the article introduce the produce and development of the chaotic secure communication theory, then meaning of the chaotic secure communication. The dissertation discusses basic concepts of chaos, definition, feature, way of the chaotic secure communication and problems in practical.(b) In the field of chaos secure communication, chaos synchronization is a key technology. In view of drive-response Chua’s circuit chaotic synchronization system, chaos synchronization self-maintenance is put forward in this thesis, it solves the present problem of how to stimulatingly transmit useful signal and chaos synchronization control signal in the same one channel, as a result, it establishes the groundwork of putting chaos into practical application of engineering and communication field.(c) In allusion to Chua chaos circuit, the relation of circuit equation’s parameters to elements’values is put forward, as a result, that whether the circuit engenders chaotic phenomenon can be easily estimated. We can see the phenomenon by the use of Multisim.KEY WORDS: Chaos, Chaos Synchronization, Chaos Circuit, Secure Communication目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 混沌保密通信理论发展的进展状况 (2)1.2 混沌保密通信研究的意义 (2)1.3 混沌保密通信的基本思想 (3)1.4 本文主要的研究内容 (4)2 混沌相关理论 (5)2.1 前言 (6)2.2 混沌的概念与定义 (6)2.3 混沌的特性 (7)2.4 混沌通信方式 (9)2.5 混沌保密通信实用化存在的关键问题 (10)3 混沌系统的同步 (11)3.1 混沌系统同步理论 (11)3.1.1 同步的定义 (11)3.1.2 混沌系统同步控制原理 (12)3.2 混沌同步的实现方法 (13)3.2.1 驱动-响应同步法 (13)3.2.2 主动-被动同步法 (15)3.2.3 自适应同步法 (16)3.2.4 变量反馈微扰同步法 (17)3.3 混沌同步系统的自保持特性 (18)4 混沌保密通信系统的实现 (21)4.1 通信系统的原理 (21)4.2 混沌电路及其特性 (21)4.2.1 混沌电路的构造 (22)4.2.2 Chua混沌电路及其特性 (22)4.2.3 Chua电路的改进 (24)4.2.4 用Multisim软件实现Chua电路的仿真 (24)4.3 混沌同步保密通信系统 (27)4.3.1 一般保密通信系统的基本结构 (278)4.3.2 基于混沌系统收发端保持同步的通信技术 (29)4.4 利用驱动-响应法实现蔡氏电路同步的混沌掩盖通信原理 (31)4.5 驱动-响应式键波混沌同步系统 (34)4.6 利用驱动-响应混沌同步系统进行保密通信的电路仿真 (34)5 总结与展望 (38)致谢 (39)参考文献 (40)混沌在保密通信系统中的应用研究 11 绪论1.1 混沌保密通信理论发展的进展状况混沌保密通信是通信研究中的一个新领域，是伴随着混沌动力学系统在数学、物理和电子工程中的研究而产生。

《基于储备池计算的混沌同步保密通信研究》范文

《基于储备池计算的混沌同步保密通信研究》篇一一、引言随着信息技术的高速发展，数据传输的保密性和安全性变得日益重要。

传统的加密技术已经难以满足现代通信的需求，因此，研究人员开始探索新型的保密通信技术。

其中，基于混沌同步的保密通信技术因其良好的复杂性和不可预测性而备受关注。

本文提出了一种基于储备池计算的混沌同步保密通信研究，旨在提高通信系统的安全性和可靠性。

二、混沌同步原理混沌同步是一种利用混沌信号的复杂性和不可预测性来达到通信目的的技术。

在混沌同步中，发送端和接收端需要保持一致的混沌状态，即同步。

当两个混沌系统处于同步状态时，即使系统参数或初始条件略有不同，其输出也会表现出高度的一致性。

这种一致性可用于实现安全通信。

三、储备池计算简介储备池计算是一种新兴的神经网络计算方法，其核心思想是利用一个固定的、非线性的储备池来处理和转换输入信号。

储备池计算在处理复杂非线性问题时具有较高的效率和准确性，因此被广泛应用于各种领域。

在混沌同步保密通信中，储备池计算可用于提高混沌信号的复杂性和抗干扰能力。

四、基于储备池计算的混沌同步保密通信研究本研究提出了一种基于储备池计算的混沌同步保密通信系统。

在该系统中，发送端和接收端均采用储备池计算来处理和转换混沌信号。

通过调整储备池的参数和结构，使得发送端和接收端的混沌信号在经过储备池处理后具有更高的复杂性和抗干扰能力。

同时，采用适当的同步算法来保持两个混沌系统之间的同步状态。

在实验部分，我们采用了一种典型的混沌系统——Logistic Map作为基础模型，并通过引入储备池计算来改进其性能。

实验结果表明，该系统在受到一定程度的噪声干扰时仍能保持良好的同步性能和通信质量。

此外，我们还对系统的安全性能进行了评估，结果表明该系统具有良好的抗攻击能力和较高的保密性。

五、结论本文提出了一种基于储备池计算的混沌同步保密通信研究。

通过引入储备池计算来提高混沌信号的复杂性和抗干扰能力，从而增强通信系统的安全性和可靠性。

混沌电路实验报告

一、实验目的1. 理解混沌现象的产生原理及其在电路中的应用。

2. 掌握混沌电路的基本搭建方法。

3. 通过实验观察混沌现象，并分析其特性。

4. 研究混沌电路在通信、加密等领域的应用潜力。

二、实验原理混沌现象是指在确定性系统中，由于初始条件的微小差异，导致系统行为表现出高度复杂、不可预测的特性。

混沌电路是一种模拟混沌现象的电路系统，通过非线性元件和反馈环路实现。

本实验采用蔡氏电路（Chua’s circuit）作为研究对象。

蔡氏电路是一种三阶互易非线性自治电路，由电阻、电容和电感元件组成，其中包含一个有源非线性元件。

通过改变电路参数，可以观察到混沌现象的产生。

三、实验仪器与设备1. 蔡氏电路实验板2. 双踪示波器3. 数字万用表4. 信号发生器5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 搭建蔡氏电路，确保电路连接正确。

2. 使用示波器观察电路的输出波形，记录初始状态下的波形特征。

3. 改变电路参数，如电阻、电容或电感，观察波形变化。

4. 逐步调整参数，观察混沌现象的产生、发展及消失过程。

5. 使用数字万用表测量电路关键参数，如电压、电流等。

6. 使用信号发生器输入不同频率的信号，观察电路对不同信号的响应。

五、实验结果与分析1. 混沌现象的产生：当电路参数调整至一定范围时，输出波形呈现出复杂、无规律的特性，即混沌现象。

2. 混沌现象的特性：敏感依赖初始条件：混沌现象对初始条件非常敏感，微小差异会导致截然不同的结果。

长期行为的不可预测性：混沌现象的长期行为具有不可预测性，即使初始条件相同，系统的状态也会随时间演化而发生变化。

分岔现象：混沌现象的产生与分岔现象密切相关。

当电路参数发生变化时，系统状态会出现分岔，从而产生混沌现象。

3. 混沌电路的应用：通信：混沌通信利用混沌信号的自相似性和非线性特性，实现信号的加密和解密。

加密：混沌密码学利用混沌现象的复杂性和不可预测性，设计出具有较高安全性的加密算法。

控制：混沌控制利用混沌现象的特性，实现对系统的精确控制。

混沌原理实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景混沌现象是自然界和人类社会中普遍存在的一种复杂现象，它具有对初始条件的敏感依赖性、长期行为的不可预测性和丰富多样的动力学行为等特点。

近年来，混沌理论在工程、物理、生物、经济等领域得到了广泛的应用。

为了深入理解混沌现象，我们进行了混沌原理实验，以下是实验总结。

二、实验目的1. 了解混沌现象的产生原因和特点；2. 掌握混沌系统的基本动力学行为；3. 研究混沌现象在工程领域的应用。

三、实验原理混沌现象的产生与非线性动力学系统密切相关。

在非线性系统中，系统状态的变化往往受到初始条件、参数选择等因素的影响，从而导致系统呈现出复杂的行为。

混沌现象具有以下特点：1. 对初始条件的敏感依赖性：系统状态的微小差异会导致长期行为的巨大差异；2. 长期行为的不可预测性：混沌系统在长期演化过程中表现出随机性；3. 动力学行为的丰富多样性：混沌系统具有多种动力学行为，如周期运动、倍周期运动、分岔、吸引子等。

四、实验内容1. 搭建混沌电路实验平台；2. 观察混沌现象的产生过程；3. 研究混沌系统的动力学行为；4. 分析混沌现象在工程领域的应用。

五、实验结果与分析1. 混沌现象的产生过程：通过实验观察到，在混沌电路中，当电路参数达到一定范围时，系统状态将呈现混沌行为。

此时，电路输出信号呈现出复杂、无规律的变化，表现出混沌现象。

2. 混沌系统的动力学行为：实验过程中，我们观察到混沌系统具有以下动力学行为：（1）周期运动：当电路参数在某一范围内变化时，系统状态呈现周期性变化；（2）倍周期运动：当电路参数进一步变化时，系统状态呈现倍周期性变化；（3）分岔：当电路参数继续变化时，系统状态发生分岔，产生新的混沌吸引子；（4）吸引子：混沌系统在长期演化过程中，最终趋于某一稳定状态，称为吸引子。

3. 混沌现象在工程领域的应用：混沌现象在工程领域具有广泛的应用，如：（1）混沌加密：利用混沌系统对信息进行加密，提高信息安全性；（2）混沌通信：利用混沌信号进行通信，提高通信质量；（3）混沌控制：利用混沌系统进行控制，实现精确控制目标。

伏安特性混沌实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解混沌现象在伏安特性中的应用及其物理意义。

2. 通过实验验证混沌现象在伏安特性中的存在，并分析其特性。

3. 掌握伏安特性混沌实验的基本方法与数据处理技巧。

二、实验原理混沌现象是指系统在确定的初始条件下，其长期行为表现出对初始条件的极端敏感性和不可预测性。

在伏安特性实验中，混沌现象表现为电流随电压变化的非线性关系，且具有随机性和复杂性。

伏安特性混沌实验通常采用以下原理：1. 非线性电路：实验中选用非线性电路，如混沌电路，使电流与电压之间呈现非线性关系。

2. 初始条件：确保实验过程中初始条件稳定，以保证实验结果的准确性。

3. 数据采集：通过数据采集系统，实时记录电流与电压的变化，绘制伏安特性曲线。

三、实验仪器与设备1. 混沌电路：如Chua's电路、Lorenz电路等。

2. 直流稳压电源：提供稳定的电压输入。

3. 电流表：测量电路中的电流。

4. 电压表：测量电路两端的电压。

5. 数据采集系统：实时记录电流与电压的变化。

6. 计算机：进行数据处理和分析。

四、实验步骤1. 搭建电路：按照实验要求，搭建混沌电路。

2. 设置初始条件：调整电路参数，确保初始条件稳定。

3. 电压输入：通过直流稳压电源，逐步增加电压输入。

4. 数据采集：启动数据采集系统，实时记录电流与电压的变化。

5. 数据处理：将采集到的数据进行整理和分析，绘制伏安特性曲线。

五、实验结果与分析1. 伏安特性曲线：根据实验数据，绘制伏安特性曲线。

观察曲线的形状，分析电流与电压之间的关系。

2. 混沌现象：若伏安特性曲线呈现非线性、随机性和复杂性，则表明混沌现象存在。

3. 混沌特性分析：分析混沌现象的参数，如Lyapunov指数、分岔等，了解混沌现象的特性。

六、实验结论1. 通过实验验证了混沌现象在伏安特性中的存在，并分析了其特性。

2. 伏安特性混沌实验有助于深入理解混沌现象的物理意义，为相关领域的研究提供参考。

七、实验讨论1. 实验过程中，如何保证初始条件的稳定性？2. 如何提高伏安特性混沌实验的准确性？3. 混沌现象在伏安特性中的应用有哪些？八、参考文献[1] 陈文龙. 混沌电路的伏安特性研究[J]. 电子科技, 2017, 30(2): 35-37.[2] 王丽华, 张晓红. 混沌电路伏安特性实验研究[J]. 电子测量技术, 2018,41(1): 58-60.[3] 李明, 张伟, 王强. 混沌电路伏安特性实验与分析[J]. 电子科技, 2019,32(3): 45-48.第2篇一、实验目的1. 理解非线性系统在伏安特性方面的混沌现象；2. 掌握伏安特性混沌实验的原理和操作方法；3. 分析伏安特性混沌现象的产生原因及影响因素；4. 通过实验验证混沌现象在伏安特性中的应用价值。

混沌通讯实验报告

篇一：近代物理实验混沌通信----实验报告近代物理实验——混沌电路及其在加密通信中的应用预习报告：蔡氏电路虽然简单，但具有丰富而复杂的混沌动力学特性，而且它的理论分析、数值模拟和实验演示三者能很好地符合，因此受到人们广泛深入的研究。

自从1990年pecora和carroll首次提出混沌同步的概念，研究混沌系统的完全同步以及广义同步、相同步、部分同步等问题成为混沌领域中非常活跃的课题，利用混沌同步进行加密通信也成为混沌理论研究的一个大有希望的应用方向。

我们可以对混沌同步进行如下描述：两个混沌动力学系统，如果除了自身随时间的烟花外，还有相互耦合作用，这种作用既可以是单向的，也可以是双向的，当满足一定条件时，在耦合的影响下，这些系统的状态输出就会逐渐趋于相近，进而完全相等，称之为混沌同步。

实现混沌同步的方法很多，本实验介绍利用驱动响应方法实现混沌同步。

实验电路如图1所示。

图1由图中所见，电路由驱动系统、响应系统和单向耦合电路3部分组成。

其中，驱动系统和相应系统两个参数相同的蔡氏电路，单向耦合电路由运算放大器组成的隔离器和耦合电阻构成，实现单向耦合和对耦合强度的控制。

当耦合电阻无穷大（即单向耦合电路断开）时，驱动系统和响应系统为独立的两个蔡氏电路，分别观察电容??1和电容??2上的电压信号组成的相图????1?????2，调节电阻r，使系统处于混沌状态。

调节耦合电阻????，当混沌同步实现时，即????(1)?????(2)，两者组成的相图为一条通过原点的45°直线。

影响这两个混沌系统同步的主要因素是两个混沌电路中元件的选择和耦合电阻的大小。

在实验中当两个系统的各元件参数基本相同时（相同标称值的元件也有±10%的误差），同步态实现较容易。

而在混沌同步的基础上，可以进行加密通信实验。

由于混沌信号具有非周期性、类噪声、宽频带和长期不可预测等特点，所以适用于加密通信、扩频通信等领域。

（1）利用混沌掩盖的方法进行模拟信号加密通信实验混沌掩盖是较早提出的一种混沌加密通信方式，又称混沌掩盖或混沌隐藏。

混沌通信实验报告范文_实验报告_

混沌通信实验报告范文篇一：混沌通信实验仪实验操作步骤实验一：非线性电阻的伏安特性实验1.实验目的：测绘非线性电阻的伏安特性曲线2.实验装置：混沌通信实验仪。

3.实验对象：非线性电阻模块。

4.实验原理框图：图1 非线性电阻伏安特性原理框图5.实验方法：第一步：在混沌通信实验仪面板上插上跳线J01、J02，并将可调电压源处电位器旋钮逆时针旋转到头，在混沌单元1中插上非线性电阻NR1。

第二步：连接混沌通讯实验仪电源，打开机箱后侧的电源开关。

面板上的电流表应有电流显示，电压表也应有显示值。

第三步：按顺时针方向慢慢旋转可调电压源上电位器，并观察混沌面板上的电压表上的读数，每隔0.2V记录面板上电压表和电流表上的读数，直到旋钮顺时针旋转到头。

第四步：以电压为横坐标、电流为纵坐标用第三步所记录的数据绘制非线性电阻的伏安特性曲线如图2所示。

图2非线性电阻伏安特性曲线图第五步：找出曲线拐点，分别计算五个区间的等效电阻值。

实验二：混沌波形发生实验1.实验目的：调节并观察非线性电路振荡周期分岔现象和混沌现象。

2.实验装置：混沌通信实验仪、数字示波器1台、电缆连接线2根。

3.实验原理图：图3 混沌波形发生实验原理框图4.实验方法：第一步：拔除跳线J01、J02，在混沌通信实验仪面板的混沌单元1中插上电位器W1、电容C1、电容C2、非线性电阻NR1，并将电位器W1上的旋钮顺时针旋转到头。

第二步：用两根Q9线分别连接示波器的CH1和CH2端口到混沌通信实验仪面板上标号Q8和Q7处。

打开机箱后侧的电源开关。

第三步：把示波器的时基档切换到X－Y。

调节示波器通道CH1和CH2的电压档位使示波器显示屏上能显示整个波形，逆时针旋转电位器W1直到示波器上的混沌波形变为一个点，然后慢慢顺时针旋转电位器W1并观察示波器，示波器上应该逐次出现单周期分岔(见图4)、双周期分岔(见图5)、四周期分岔(见图6)、多周期分岔(见图7) 、单吸引子(见图8)、双吸引子(见图9)现象。