1 引言

　　Chua’s電路、Chen系統(tǒng)、Lu系統(tǒng)Liu系統(tǒng)的提出，極大豐富了混沌動力學的研究，尤其在電類學科群，如保密通訊、功率電子學、雷達與通信對抗等應用領域。對于混沌保密心臟的混沌信號源，人們也一直在探索產(chǎn)生混沌信號的新方法。傳統(tǒng)的采用模擬電路產(chǎn)生混沌信號的方法存在結構復雜、噪聲高、精度達不到要求、對外界環(huán)境(如溫度變化等)特別敏感而難以有效應用的問題，對于DSP的浮點精度相同而且采用相同的數(shù)型和算法，得到的結果應該是一致的，這在硬件設計中很難實現(xiàn)。所以，本文采用DSP設計和實現(xiàn)了混沌信號源，并運用簡單有效的JTAG測試技術和 CCS在線調試功能，直接訪問DSP內存，驗證了混沌信號。

　　2 系統(tǒng)分析與設計

　　首先根據(jù)需要選取產(chǎn)生混沌信號的混沌方程。然后確定方程的系數(shù)及初值。與采用分立元件設計信號源不同的是：分立元件設計混沌信號源的系數(shù)是需要通過電路結構分析計算各元件的參數(shù)值得到，而采用DSP設計信號源直接設定即可；分立元件設計混沌信號源時不必設定初值，而采用DSP設計混沌信號源時方程的初值設定是必不可少的。初值可以是不為零的任意數(shù)，但最好選取在混沌系統(tǒng)的吸引子中，這樣能使系統(tǒng)迅速進入混沌。因為DSP產(chǎn)生的混沌信號極其有限，可根據(jù)實際需要在輸出端采用其他電路設計增益放大電路。圖1為系統(tǒng)設計流程。

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　　3 程序設計和精度問題

　　3．1 程序設計

　　此設計中的DSP主要用于微分數(shù)值的迭代運算，其計算性能將決定信號產(chǎn)生速度，這里采用TI公司的TMS320C5402型低功率器件作為核心，其速度可達100 MI/s，以Lorenz方程為例，其方程如下：

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　　式中，參數(shù)值分別為：α=5．5，β=-7．4，k1=0．25，k2=0．1。

　　圖2為系統(tǒng)程序流程。

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　　3．2 精度問題

　　混沌信號的產(chǎn)生主要借助于：DSP強大的運算能力，采用數(shù)值計算方法，可根據(jù)不同的精度要求選用不同的方法。精度越高，運算量越大，則混沌信號的頻率越低，所以要根據(jù)實際需要選取合適的精度?；煦绶匠痰奈⒎謹?shù)值計算方法主要有：歐拉方法、改進歐拉方法及四階龍格一庫塔法。這3種方法精度由低到高，計算量也由低到高。運算量的大小直接決定運算速度，即決定混沌信號的產(chǎn)生速度。選用何種計算方法取決于對精度和速率的要求以及對運算量的承受能力。上述核心程序采用四階龍格一庫塔法。