_混沌系统的FPGA实现

最新推荐文章于 2025-10-04 07:45:40 发布
最新推荐文章于 2025-10-04 07:45:40 发布
阅读量6.8k 收藏 17
点赞数 2
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： ★FPGA项目经验 文章标签： 洛伦兹 混沌 FPGA
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ccsss22/article/details/108889330
本文详细介绍了如何使用FPGA实现混沌系统的洛伦兹吸引子。通过MATLAB仿真验证后，利用Euler算法离散化混沌方程，并采用IEEE754单精度浮点数表示。接着，构建了浮点乘法器和加/减法器的IP核，并进行了仿真。最终，展示了系统功能仿真及资源占用情况。

首先，我们使用MATLAB进行仿真，得到如下结果：

 

 

然后，我们使用FPGA进行实现

此时，式中A=10，B=28，C=8/3为典型参数。

为便于用FPGA实现连续混沌系统，可以采用Euler算法对式进行离散化处理，得到如下离散化方程：

了解本专栏 订阅专栏 解锁全文
hyper_5chuacircuit_secure.zip_混沌 simulink_混沌 电路仿真_混沌电路_蔡氏混沌_超混沌
07-14
6. **代码生成与硬件实现**：Simulink模型不仅可以用于仿真，还可以自动生成C/C++代码，甚至直接映射到FPGA或微控制器，实现混沌电路的硬件实现，进一步提高系统的实时性和效率。 综上所述，"hyper_5chuacircuit_...
一个新的超大范围超混沌系统分析与FPGA实现.pdf
07-13
综上所述，这项研究不仅提供了新的超大范围超混沌系统的理论分析和FPGA实现，而且对超混沌系统在安全通信等领域的应用提供了新的视角和方法。随着技术的不断进步和研究的深入，未来超混沌系统在信息安全领域必将发挥...
基于FPGA的混沌信号发生器设计与实现
热门推荐
FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发
09-30 1万+
提出基于FPGA设计混沌信号发生器的一种改进方法。首先，采用Euler算法，将连续混沌系统转换为离散混沌系统。其次，基于IEEE-754单精度浮点数标准和模块化设计理念，利用Quartus II软件，采用VHDL和原理图相结合的方式设计混沌信号发生器。最后，在FPGA实验系统上进行实验，在示波器上显示了混沌吸引子的相图及时域混沌信号。由于采用了基于数据选择器的面积优化方法，复用耗费逻辑资源较多的浮点运算模块，大大减少了混沌信号发生器所占用的FPGA逻辑资源。实验结果证明了该方法的有效性和通用性。 0 引言
基于FPGA的混沌系统实现
qq_40714543的博客
09-11 6205
基于FPGA的混沌信号发生器系统介绍: 由于模拟电路元器件的参数会受温度、老化等环境原因影响，而混沌系统又是对初始值极度敏感的系统，因此使用模拟电路实现混沌系统的效果非常有限。而数字电路不存在器件温度、老化问题，器件参数不会影响其结果，实现效果较模拟电路更加理想，故现阶段使用数字点路实现混沌系统成为主流。目前有两种实现方法，一种是基于欧拉算法、龙格库塔的离散算法编写底层硬件代码实现混沌系统，另外一...
MATLAB 基础语法与示例代码
最新发布
专注于前沿技术的探索与实践，热衷于从代码逻辑、架构设计到行业应用等多维度深挖技术本质。期待在技术之路上与你共同成长～
10-04 656
以下是为零基础学习者设计的 MATLAB 基础语法介绍，结合示例代码，帮助快速上手 MATLAB，特别是在功率半导体热阻计算等工程应用场景中。内容涵盖变量、矩阵操作、控制结构、函数、绘图等核心语法，并提供与功率半导体相关的示例。MATLAB（Matrix Laboratory）是一种基于矩阵的编程语言，语法简洁，适合数值计算和数据可视化。如果您需要更复杂的模型（如多层 RC 网络）、Simulink 实现或具体器件数据分析，请提供细节，我可进一步定制代码！MATLAB 的核心是矩阵运算，支持多维数组操作。
【FPGA混动】基于FPGA的混沌系统开发
FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发
05-01 1993
1.软件版本 MATLAB2013b，quartusii12.1 2.本算法理论知识 在本系统中，我们使用的混动公式如下所示： 3.部分核心代码 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_arith.ALL; ENTITY DELAY2 IS PORT( clk : IN STD_LOGIC; clear : IN STD_LOGIC; Dx : in signed .
chen混沌系统的FPGA设计与实现
FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发
03-16 5295
1.问题描述： 基于FPGA设计混沌信号发生器的一种改进方法。首先，采用Euler算法，将连续混沌系统转换为离散混沌系统。其次，基于IEEE-754单精度浮点数标准和模块化设计理念，利用Quartus II软件，采用VHDL和原理图相结合的方式设计混沌信号发生器。最后，在FPGA实验系统上进行实验，在示波器上显示了混沌吸引子的相图及时域混沌信号。由于采用了基于数据选择器的面积优化方法，复用耗费逻辑资源较多的浮点运算模块，大大减少了混沌信号发生器所占用的FPGA逻辑资源。实验结果证明了该方法的...
基于FPGA的混沌系统 Verilog 实现
CodeNexus的博客
09-09 658
在这段代码中，我们创建了一个顶层模块 ChaosSystem，将时钟信号和 LogisticMap 的输出连接到输出端口 x_out。混沌系统是一类非线性动力学系统，具有高度敏感的初始条件和参数，表现出复杂的、看似随机的行为。通过使用 Verilog 语言，我们可以在 FPGA 上实现混沌系统，并观察到其复杂的动态行为。其中，X(n) 是当前迭代的值，X(n+1) 是下一次迭代的值，r 是参数，决定了系统的行为。最后，我们需要将 Logistic 映射的输出连接到输出端口，以便在外部观察到混沌系统的行为。
【FPGA混沌】基于FPGA的混沌系统verilog实现
FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发
06-11 3018
这里，我们主要使用的公式为：首先，我们使用MATLAB进行仿真，得到如下结果：然后，我们使用FPGA进行实现 此时，式中A=10，B=28，C=8/3为典型参数。为便于用FPGA实现连续混沌系统，可以采用Euler算法对式进行离散化处理，得到如下离散化方程： 当△T足够小，例如取△T =0.001S，上面两个系统具有相同的动态特性，此时（2）式对应的离散方程为： 本系统我们采用IEEE754单精度表示方法进行表示，可以得到如下的结果。0.99：3F7D70A30.9...
精选资源
基于Logistic混沌映射的图像加密系统及FPGA实现 (2016年)
05-14
理论分析了Logistic混沌系统的定义、敏感性、李雅普诺夫指数以及相关性之后,采用Logistic混沌序列进行图像加密,并通过仿真和FPGA硬件实现验证了算法的可行性。结果表明该加密系统抗攻击性强,并且能够无失真的恢复...
【FPGA实现Lorenz混沌系统】——基于Verilog语言的设计与实现
2301_79326254的博客
08-08 841
在上述代码中，我们定义了一个名为Lorenz_chaos的模块，并在其中实现了Lorenz混沌系统的状态更新和状态输出。总之，本文基于FPGA硬件平台，使用Verilog语言实现了一个完整的Lorenz混沌系统，通过仿真和综合验证了设计的正确性。从图中可以看出，Lorenz混沌系统具有高度的非线性特性，随着时间的推移，系统状态在3D空间中呈现出复杂的、几乎无法预测的轨迹。其中，x、y、z分别代表Lorenz混沌系统中三个状态变量的取值，σ、ρ、β是常数，决定了系统的运动特性。
视频混沌加密及其FPGA实现
10-17
混沌具有确定性系统的内在随机性、有界遍历性以及对初值和系统参数的敏感性，与信息加密应具备的基本特性相一致。基于混沌猫映射的基本原理，利用FPGA的并行处理算法和丰富的逻辑资源，首先对视频信号进行采集，然后利用混沌猫映射对采集的视频信号进行加密，并给出了相关的视频混沌加密的设计方法和FPGA硬件实现结果。
混沌系统代码
01-07
混沌理论论文和程序， 混沌(chaos)是指确定性动力学系统因对初值敏感而表现出的不可预测的、类似随机性的运动。
用FPGA设计超混沌数字电路
A_scanf_的博客
02-27 695
超混沌Lorenz系统是对经典Lorenz系统的扩展，它是由爱德华·诺伦·洛伦兹（Edward Norton Lorenz）发展而来的一种非线性动力学系统。目前有两种实现方法，一种是基于欧拉算法、龙格库塔的离散算法编写底层硬件代码实现混沌系统，另外一种是使用Matlab 的DSP BUILDER库搭建混沌数字电路，自动生成verilog代码。介绍：由于模拟电路元器件的参数会受温度、老化等环境原因影响，而混沌系统又是对初始值极度敏感的系统，因此使用模拟电路实现混沌系统的效果非常有限。
混沌系统的fpga实现及实现过程中遇到的问题
wuzhouqingcy的博客
01-23 1627
混沌系统是用定点数实现的，小数位20位，整数位15位。 在实现的过程中主要遇到了四个问题： 1 vivado引脚分配问题 2 自己在实现系统时，将系统输入错误 3 混沌退化问题（由有限精度引起的，使原本混沌的系统退化为周期的系统） 4 定点数的常系数乘法问题 下面分别介绍下 1 vivado引脚分配问题 在vivado中，不进行引脚分配，不进行时钟的限定，仿真的时钟频率会很高，
基于FPGA的混沌信号发生器：设计与实现
持续更新
06-19 961
在上述代码中，我们定义了一个名为“chaos_generator”的模块，其中包含了输入时钟“clk”和输出DAC数据“dac_out”。通过将PWM信号转换成模拟电压信号，并经过滤波后将其送入DAC芯片，我们可以获得所需要的混沌信号输出。通过采用Lorenz混沌系统和PWM技术，我们成功地生成多个频率、幅度和相位不同的混沌信号，为应用提供了有力的支持。下一步是将Lorenz信号转换成我们需要的混沌信号，我们这里选择使用PWM（脉宽调制）技术。首先，我们需要定义一个混沌系统来生成我们需要的信号。
FPGA专区--------------3. 混沌经典仿真+dsp builder设计Logistic映射
奔跑的蜗牛
12-30 2531
m基于Lorenz混沌自同步的混沌数字保密通信系统的FPGA实现,verilog编程实现+MATLAB混沌验证程序
fpga/matlab/simulink算法仿真工程
11-22 938
系统顶层文件——加密调制模块————加密子模块，lorenz混沌序列产生模块，组帧模块，并串模块。——解密解调模块————解密子模块，Lorenz混沌序列产生模块，搜帧模块，串并模块。
混沌系统 fpga实现
09-12
混沌系统的FPGA实现是一种利用可编程逻辑器件（Field-Programmable Gate Array）来模拟和实现混沌系统的方法。FPGA是一种灵活可重构的硬件平台，它允许我们根据需要重新配置其内部电路，从而实现各种功能。 要在FPGA上实现混沌系统，首先需要对混沌系统的数学模型进行离散化，并将其转化为逻辑电路的形式。这可以通过使用差分方程、离散迭代公式或其他数值方法来实现。然后，将这些数学公式转换为硬件描述语言（HDL），如VHDL或Verilog。 接下来，使用FPGA开发工具，如Xilinx ISE或Altera Quartus，将HDL代码编译成FPGA可以理解的位流文件。这个过程包括将逻辑电路映射到FPGA内部的逻辑单元和互连资源上，并进行布线和时序优化。 最后，将生成的位流文件加载到目标FPGA芯片上，通过外部接口（如串行通信或输入/输出引脚）与其他系统进行通信。通过输入适当的初始条件和参数，FPGA可以模拟和产生混沌系统的输出。 需要注意的是，混沌系统的FPGA实现可能涉及到一些挑战，如资源利用率、时序要求和噪声干扰等。因此，在实际设计过程中，需要对电路进行优化和调试，以确保FPGA能够准确地模拟混沌系统的行为。 总之，FPGA可以为混沌系统的研究和实现提供一个高度灵活和可定制的硬件平台。通过充分利用FPGA的特性和工具，可以实现高性能和精确度的混沌系统仿真和实时输出。
评论 2
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符  | 博主筛选后可见
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

fpga和matlab

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值