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Lorenz混沌电路的一种新型设计方法
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2009-07-08
罗星
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System Generator 是一种新型的基于FPGA 的信号处理建模和设计工具。本文首先介绍了System Generator 的主要特色和设计流程，然后基于此工具给出了Lorenz 混沌电路设计
的一种新方案并将此方案在FPGA 上得以实现，实验结果表明该方法具有操作简单、设计灵活、效率高等优点，最后给出了实验结果在保密通信领域的一个应用实例。混沌是非线性方程描述的确定性系统所产生的介于周期振荡与噪声之间的一种复杂振荡，混沌振荡频谱既有貌似随机又有宽频带谱，因此在保密通信与扩频通信领域已经得到了广泛的关注与应用。
Lorenz 系统是一种三维混沌系统,较一维混沌系统更加复杂,三个方向上均是混沌的并且
相互影响，把它用于保密通信中将获得更高的安全性。但传统的Lorenz 系统是由模拟电路来实现,模拟电路对元件固有参数及信号的再生误差很敏感, 而且在数据通信中模拟电路的传送和接收很难做到同步，因此，用数字电路来实现混沌电路已逐渐成为一种趋势。
现场可编程门阵列FPGA，是可编程逻辑器件的一种，它不仅编程方便、集成度高，还
有高速并行运算的能力，数据处理速度更快。在基于FPGA 的混沌信号发生器设计时，System Generator 是一种十分理想的软件工具，它通过建立系统的抽象算法，然后将抽象算法综合成可靠的硬件系统，因此它是高层系统设计与FPGA 实现之间的“桥梁”。本文采用SystemGenerator 设计了Lorenz 混沌系统,避开传统设计过程中采用HDL 编程的复杂环节,显著缩短了设计周期。
的一种新方案并将此方案在FPGA 上得以实现，实验结果表明该方法具有操作简单、设计灵活、效率高等优点，最后给出了实验结果在保密通信领域的一个应用实例。混沌是非线性方程描述的确定性系统所产生的介于周期振荡与噪声之间的一种复杂振荡，混沌振荡频谱既有貌似随机又有宽频带谱，因此在保密通信与扩频通信领域已经得到了广泛的关注与应用。
Lorenz 系统是一种三维混沌系统,较一维混沌系统更加复杂,三个方向上均是混沌的并且
相互影响，把它用于保密通信中将获得更高的安全性。但传统的Lorenz 系统是由模拟电路来实现,模拟电路对元件固有参数及信号的再生误差很敏感, 而且在数据通信中模拟电路的传送和接收很难做到同步，因此，用数字电路来实现混沌电路已逐渐成为一种趋势。
现场可编程门阵列FPGA，是可编程逻辑器件的一种，它不仅编程方便、集成度高，还
有高速并行运算的能力，数据处理速度更快。在基于FPGA 的混沌信号发生器设计时，System Generator 是一种十分理想的软件工具，它通过建立系统的抽象算法，然后将抽象算法综合成可靠的硬件系统，因此它是高层系统设计与FPGA 实现之间的“桥梁”。本文采用SystemGenerator 设计了Lorenz 混沌系统,避开传统设计过程中采用HDL 编程的复杂环节,显著缩短了设计周期。
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