基于考畢茲振蕩器的寬帶混沌電路設計

從圖5中可以看出，電路輸出帶通混沌信號，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)計算出來(lái)的帶通混沌信號的下限頻率和上限頻率。與單獨考畢茲振蕩電路信號頻譜對比，不難驗證式(3)的結論，即這種寬帶}昆沌帶通信號的上限頻譜正是相應的單獨考畢茲電路的中心頻率。通過(guò)多次仿真實(shí)驗也驗證了上面的結論，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的頻譜。對于信號頻譜譜形，可以通過(guò)調整選頻網(wǎng)絡(luò )中的L，C值，以使其達到滿(mǎn)意的效果。

對于同樣的電路結構，當選擇不同的上限頻率和下限頻率所對應的電路參數時(shí)，可以得到不同寬度的通帶混沌信號。例如，設置上面的帶五節選頻網(wǎng)絡(luò )的寬帶混沌信號的下限頻率fl=4．5 MHz，上限頻率fh一70 MHz，并適當調整選頻網(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，如圖6所示。

圖7進(jìn)一步給出了圖5(a)中電壓信號的自相關(guān)函數。從信號的自相關(guān)函數圖中可以看到，它的主瓣寬帶較窄，主副瓣之比較大，與噪聲信號的自相關(guān)函數類(lèi)似，從而說(shuō)明其對應混沌信號的隨機性更強。

4 結論
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(lèi)噪聲特性的混沌信號，其信號具有較寬的帶通頻譜，在通帶內其譜形平滑性很好。該混沌電路的信號頻譜可根據需要進(jìn)行適當調節，相應調控操作比較容易。另外，這種帶選頻網(wǎng)絡(luò )的寬帶混沌信號發(fā)生器具有結構簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，對于更高頻率的情形，電路的選頻網(wǎng)絡(luò )可以由微波器件實(shí)現。由于該混沌電路只含有一個(gè)非線(xiàn)性器件，這使它在分析和實(shí)現上都相對容易一些。這種寬帶混沌電路在雷達、通信等對混沌信號頻帶有相應要求的系統中具有較大的實(shí)用價(jià)值。