Генератор сигналов широкополосного динамического хаоса

(51) 03 19/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является разработка и создание радиоэлектронного генератора,позволяющего получать сигналы динамического хаоса с широким спектром и управлять структурными характеристиками генерируемых автоколебаний. Согласно изобретению,генератор широкополосных сигналов динамического хаоса,содержит селективный контур, линейный усилитель,умножитель, нелинейный преобразователь, и перед входом в умножитель введена цепь суммирования сигнала селективного контура с выходным сигналом нелинейного преобразователя, в результате чего обеспечивается возможность получения сигналов динамического хаоса при малой инерционности фильтра нелинейного преобразователя и уширения их спектра в области высоких частот.(72) Жанабаев Зейнолла Жанабаевич Тарасов Станислав Борисович Кадыракунов Кубаныч Байгазиевич Алмасбеков Нурлан Ережепович(54) ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ШИРОКОПОЛОСНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО ХАОСА(57) Устройство относится к электронике и связи и может быть использовано в устройствах передачи,защиты информации и в радиолокации, и обладает возможностью физического шифрования информационных сигналов и управления параметрами спектра генерируемых им сигналов динамического хаоса. 23594 Устройство относится к электронике и связи и может быть использовано в устройствах передачи,защиты информации и в радиолокации, и обладает возможностью физического шифрования информационных сигналов и управления параметрами спектра генерируемых им сигналов динамического хаоса. Известен генератор динамического хаоса модифицированный нелинейный генератор с инерционной нелинейностью (Анищенко Сложные колебания в простых системах. М. Наука,1990. - с.141-142.), состоящий из селективного элемента (колебательный контур или мост Вина),двух усилителей и цепи положительной обратной связи с инерционным преобразователем. В этом генераторе сигналы разной сложности и степени хаотичности получают при условии, когда параметр инерционности нелинейного преобразователя 1. Здесь 0/, 0 - период основной частоты селективного контура,- постоянная времени фильтра нелинейного преобразователя. Недостатками генератора такого типа являются узкая полоса частотного спектра и ограниченная возможность управления структурными характеристиками, перемежаемостью в виде большей скважности выходного сигнала. Задачей изобретения является разработка и создание радиоэлектронного генератора,позволяющего получать сигналы динамического хаоса с широким спектром и управлять структурными характеристиками генерируемых автоколебаний. Блок - схема предлагаемого генератора приведена на фиг. 1. Устройство содержит 1 - селективный элемент,который подключен к цепи обратной связи усилителя А 1 и умножителя 1, 2 - линейный усилитель А 1 к нему подключен выход селективного элемента, 3 -умножитель 1, входы его соединены через цепь суммирования 34 с выходом усилителя А 1 и выходом нелинейного преобразователя НП 4 - блок детектора и квадратора сигнала,соединен с выходом усилителя А 1 5 -фильтр, подключен к выходу квадратора,6-усилитель А 2, подключен к выходу фильтра и входу умножителя 1. Поставленная задача реализована следующим образом в радиоэлектронном генераторе сложных сигналов (см. фиг.1), содержащем селективный элемент 1, усилитель А 1 и умножитель 1,образующих цепь положительной обратной связи, и нелинейный преобразователь 4, включающий детектор, квадратор и фильтр, перед входом умножителя добавлена цепь 34 для суммирования сигналови . Согласно изобретению, при этом осуществляется умножение и аддитивное подмешивание выходного сигнала нелинейного преобразователяк выходному сигналу селективного контура(выход с усилителя А 1),поступающему на вход умножителя 1. В результате, появляется возможность получения хаотических режимов генерации при малой 2 инерционности цепи задержкинелинейного преобразователя, когда параметр инерционности 1, а также происходит существенное расширение частотного диапазона генерируемого сигнала. Устройство работает следующим образом. Если в цепь положительной обратной связи автогенератора включен элемент, создающий запаздывание колебаний по времени, то возникает ряд частот в полосе выделения избирательной системы, на которых выполняется условие, когда сдвиг фаз при обходе по кольцу обратной связи оказывается равным 2, (0,1,2) т.е. может существовать несколько частот, для которых фазы кратны 2. С ростом управляющего параметра,автоколебания претерпевают бифуркационные переходы к хаотическим перемежаемым колебаниям с соответствующим странным аттрактором в трехмерном фазовом пространстве , где , ,- напряжения в точках схемы генератора, указанных на фиг. 1. На фиг.2 приведены примеры временных реализаций (а, б) и их спектр (в) в режиме генерации хаотических колебаний при 2,0 и 3/41. Видно,что сигнал содержит хорошо различимые структуры в виде выбросов хаотически меняющейся амплитуды с последующими высокочастотными колебаниями в виде затухающих осцилляций. Колебания такого типа обладают свойством перемежаемости и имеют широкий частотный спектр за счет дополнительного уширения в область высоких частот относительно основной частоты селективного контура. Управление степенью уширения частотного спектра и уровнем подъема амплитуды в области высоких частот генерируемых колебаний можно осущесвлять путем изменения величин сопротивления или емкости конденсаторафильтра, коэффициента усиления усилителей А 1,А 2, умножителя 1 и величины отношения 3/4. Подмешивание сигналакчерез цепь 34 позволяет также регулировать степень хаотичности и амплитуду автоколебаний. Физический смысл уширения спектра за счет аддитивного подмешивания выходного сигнала нелинейного преобразователя к сигналу от селективного контура состоит в том, что возникающий дополнительный эффект биения(появление суммы и разности частот, флуктуации фазы) вызывает формирование интенсивных хаотических колебаний с расширением спектра в область высоких и низких частот. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Генератор широкополосных сигналов динамического хаоса, содержащий селективный контур,линейный усилитель,умножитель,нелинейный преобразователь, отличающийся тем,что перед входом в умножитель введена цепь суммирования сигнала селективного контура с выходным сигналом нелинейного преобразователя,в результате чего обеспечивается возможность получения сигналов динамического хаоса при малой 23594 инерционности фильтра нелинейного преобразователя и уширения их спектра в области