微弱信号检测的耦合混沌电路设计及混合集成

解决噪声问题是所有混沌应用的关键。混沌系统的初值敏感性和参数敏感性可以用于微弱信号检测，但噪声影响制约了这种检测方式的应用及灵敏度的提高。借鉴混沌同步研究、生物系统信息处理的混沌功能摸拟等方面的研究成果，我们提出用耦合可同步化的多混沌系统同时进行关联检测来控制测量噪声，在少数几个混沌系统耦合的情况下，仿真与电路实现均表明，可有效抑制噪声，是一种非常有实用意义的探索。本研究项目将深入开展如下工作：(1)寻求建立耦合可同步化多混沌电路控制噪声的普适机制，或明确其适用条件范围；建立一种基于耦合混沌符号序列的信号估计机制；(2)设计并制作相应的普通耦合混沌电路阵列，通过电路仿真验证与实际电路实验测试；(3)耦合混沌电路阵列的集成化设计，并通过集成电路仿真验证，流片，能通过测试，形成芯片级混沌电路，实现传感前端处理。

解决噪声问题是所有混沌应用的关键。混沌系统的初值敏感性和参数敏感性可以用于微弱信号检测，但噪声影响制约了这种检测方式的应用及灵敏度的提高。借鉴混沌同步研究、生物系统信息处理的混沌功能摸拟等方面的研究成果，我们提出用耦合可同步化的多混沌系统同时进行关联检测来控制测量噪声，仿真与电路实现均表明，可有效抑制噪声，是一种非常有实用意义的探索。本研究项目“微弱信号检测的耦合混沌电路设计及混合集成(No.60972147)”开展了如下工作：(1)寻求建立耦合可同步化多混沌电路控制噪声的普适机制，发现问题比预想复杂；(2)探索了不同混沌系统及其耦合系统在微弱信号检测方面的应用，设计并制作一系列的混沌电路，分析研究它们的动力学特性，部分进行了集成化设计；(3)探索了不同混沌系统轨道的编码方式，如深入探讨涡卷吸引子编码及二维编码等；（4）引入新型器件忆阻器，探索了忆阻型混沌电路的应用，取得了一系列有意义的阶段性成果，基本达到项目的预设研究目标。