Lorenz混沌電路的一種新型設(shè)計(jì)方法

System Generator 是一種新型的基于FPGA 的信號(hào)處理建模和設(shè)計(jì)工具。本文首先介紹了System Generator 的主要特色和設(shè)計(jì)流程，然后基于此工具給出了Lorenz 混沌電路設(shè)計(jì)
的一種新方案并將此方案在FPGA 上得以實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有操作簡單、設(shè)計(jì)靈活、效率高等優(yōu)點(diǎn)，最后給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果在保密通信領(lǐng)域的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例?；煦缡欠蔷€性方程描述的確定性系統(tǒng)所產(chǎn)生的介于周期振蕩與噪聲之間的一種復(fù)雜振蕩，混沌振蕩頻譜既有貌似隨機(jī)又有寬頻帶譜，因此在保密通信與擴(kuò)頻通信領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。
Lorenz 系統(tǒng)是一種三維混沌系統(tǒng),較一維混沌系統(tǒng)更加復(fù)雜,三個(gè)方向上均是混沌的并且
相互影響，把它用于保密通信中將獲得更高的安全性。但傳統(tǒng)的Lorenz 系統(tǒng)是由模擬電路來實(shí)現(xiàn),模擬電路對(duì)元件固有參數(shù)及信號(hào)的再生誤差很敏感, 而且在數(shù)據(jù)通信中模擬電路的傳送和接收很難做到同步，因此，用數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)混沌電路已逐漸成為一種趨勢(shì)。
現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，是可編程邏輯器件的一種，它不僅編程方便、集成度高，還
有高速并行運(yùn)算的能力，數(shù)據(jù)處理速度更快。在基于FPGA 的混沌信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)時(shí)，System Generator 是一種十分理想的軟件工具，它通過建立系統(tǒng)的抽象算法，然后將抽象算法綜合成可靠的硬件系統(tǒng)，因此它是高層系統(tǒng)設(shè)計(jì)與FPGA 實(shí)現(xiàn)之間的“橋梁”。本文采用SystemGenerator 設(shè)計(jì)了Lorenz 混沌系統(tǒng),避開傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中采用HDL 編程的復(fù)雜環(huán)節(jié),顯著縮短了設(shè)計(jì)周期。