三维混沌系统的动力学分析及FPGA实现
王一鸣 高凤娇 孙思文

黑龙江省科学院智能制造研究所，黑龙江省哈尔滨市，150090；

摘要：本文基于Lorenz系统的基础上提出了一种新型三维连续混沌系统，并对其复杂动力学行为进行了系统分析。并通过数值仿真分析了其混沌行为。为实现该系统在实际工程中的应用，基于FPGA平台采用改进欧拉算法对连续混沌系统进行离散化处理，并结合DAC8552数模转换器实现模拟信号输出。硬件实验结果显示，FPGA实现的混沌相图与仿真结果高度一致，验证了该系统的物理可实现性及其作为伪随机序列发生器的潜力。

关键词：三维混沌系统；动力学行为；FPGA

参考文献

[1] J. P. Singh, B. K. Roy. Five new 4-D autonomous conservative chaotic systems with various type of non-hyperbolic and lines of equilibria[J]. Chaos, Solitons & Fractals, 2018, 114: 81-91.

[2] A. Wu, S. Cang, R. Zhang, et al. Hyperchaos in a conservative system with nonhyperbolic fixed points[J]. Complexity, 2018, 2018: 9430637.

[3] S. Q. Gu, B. X. Du, Y. J. Wan. A New Four-Dimensional Non-Hamiltonian Conservative Hyperchaotic System[J]. International Journal of Bifurcation and Chaos, 2020, 30(16): 2050242.

[4] 徐昌彪, 何颖辉, 吴霞, 莫运辉. 多种多翼吸引子共存的新型三维分数阶混沌系统[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2020, 52(05): 92-98.

[5] M. Borah, B. K. Roy. Systematic Construction of High Dimensional Fractional-Order Hyperchaotic Systems[J]. Chaos, Solitons and Fractals, 2020, 131: 109539.

[6] Y. Wang, X. Leng, C. Zhang, B. Du. Adaptive fast image encryption algorithm based on three-dimensional chaotic system[J]. Entropy, 2023, 25(10): 1399.