離散力学系に基づいたカオス生成回路とその応用に関する研究

基于离散动力系统的混沌产生电路及其应用研究

• 批准号: 11750333
• 负责人: 常田 明夫
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750333/
• 关键词: カオス; 一次元写像; アナログ回路; 不変密度; 相関関数; 有限精度; 最大周期系列; フィードバックシフトレジスタ; 2値系列; i.i.d.; 白色雑音

A:アナログ回路による実現に関してアナログ素子の非理想要因や不可避な雑音に対しても頑健で,定常的にカオスを生成可能な区分線形N型写像に基づいて,回路設計およびチップ試作を下記のように行った.(A-1)まず,区分線形N型写像を実現する電流モードのスイッチトカレント技術を用いたアナログCMOS回路を設計した.(A-2)設計したアナログCMOSカオス回路について,SPICEシミュレーションにより,リターンマップ特性や生成されたカオス系列の統計的性質の評価,および2値化のための閾値補正の有効性について検討した.その結果,一様なカオス実数値系列および無相関なカオス2値系列が生成可能であることを明らかにした.(A-3)設計したアナログCMOSカオス回路を,東京大学大規模集積システム設計教育センター(VDEC)によりチップ化するために,レイアウトツールMAGICを用いてレイアウト設計を行った.これをVDECに提出し,オンセミコンダクタ社の1.2μmCMOSプロセスでチップ試作を行った.B:ディジタル回路による実現に関してカオス写像をディジタル回路で実現するために,カオス写像を有限精度の1対1写像で実現し,それより得られる最大周期系列を生成し,その性質を以下のように検討した.(B-1)既存の線形フィードバックシフトレジスタ系列(M系列,Gold系列)を一般化した非線形フィードバックシフトレジスタは,カオス写像の一つである2進写像(ベルヌイ写像)を有限精度で実現したものであり,これより生成される最大周期系列(ド・ブルジン系列)が2進写像の性質を反映していることを確認した.(B-2)2進写像以外のカオス写像として,4進写像,テント写像,4区分テント写像,および3つの部分区間をもつ区分線形onto写像を取り上げ,これらを有限精度で実現した1対1写像を構成し,それらより生成される最大周期系列の性質を調べた.その結果,いずれも所望の自己相関特性をもつ最大周期系列が多数生成できることを明らかにした.また,これらの写像を実現する非線形フィードバックシフトレジスタの構成についても検討した.

A: The non-ideal factors of アナログcircuit and による実成に关してアナログprime are unavoidable and the な雑音に対してもstubborn and strong で, the steady にカオスを is generated It is possible to distinguish linear N-type writing images, and to distinguish linear N-type writing images.いたアナログCMOS circuit design した.(A-2) Design したアナログC MOS circuit breaker, SPICE シミュレーションにより, リターンマップcharacteristicsやgeneratedされたカオス seriesのstatistical propertiesのreview価,および2夤化のためのvaluation correctionのeffectivenessについて検 Discussionした.その results, 一様なカオス実妤 series および has no related なカオス2値 series can be generated by であることを明らかにした.(A-3) Designed by したアナログCMOS カオスcircuit, large-scale integration at the University of Tokyo VDEC design education companyめに,レイアウトツールMAGICを Designed by いてレイアウト行った.これをVDECにproposedし,オンセミコンダクタ社の1.2μmCMOSプロセスでチップtrial productionを行った.B:ディジタル路による実appearsに关してカオスWRits like をディジタルloopで実appearsするために,カオスWRits like をLimited precision の1対1WRits like で実appears ,それより得られるmaximum periodic seriesをGenerationし,その性をThe followingのように検question.(B-1) Existing linear shapeフィードバックシフトレジスタ series (M series, Gold series) をGeneralized non-linear フィードバックシフトレジスタは, カオスWRITING IMAGE の一つである2 Write image (ベルヌイimage), limited precision で実成したものであり, これより generate maximum period series (ド・ブルジン series) が2-ary write imageの性を Reflection していることをConfirmation した.(B-2) のカオス画として other than 2-dimensional image, 4-dimensional image, テントimage, 4-division テントWrite image, および3つのpartial intervalをもつdifferentiate linear onto write imageをtakeり上げ,これらをlimited precisionで実成した1対1write imageを constituteし,それらよりGenerationされるMaximum periodic seriesのcharacterを Adjustmentべた.そのresult,いずれもdesired self-related characteristicsをもつMaximum periodic seriesがMost generationできることを明らかにした.また,これらのWRITE PICTURE を実见する无线The shape of the shape is the shape of the shape.

项目成果

羽野光隆: "区分線形N型写像に基づいたCMOSアナログカオス回路の設計"電気学会電子回路研究会資料. ECT-01-9. 41-46 (2001)

Mitsutaka Hano：“基于分段线性 N 型映射的 CMOS 模拟混沌电路的设计”IEEJ 电子电路研究组材料。

Akio Tsuneda: "On Auto-Correlation Properties of Chaotic Binary Sequences Generated by One-Dimensional Maps"Proc.of 2000 IEEE International Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumentation. 2025-2030 (2000)

Akio Tsuneda：“On Auto-Correlation Properties of Chaotic Binary Sequences generated by One-Dimensional Maps”Proc.of 2000 IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation。

Akio Tsuneda: "Desing of Chaotic Binary Sequences with Prescribed Auto-Correlation Properties Based on Piecewise Monotonic Onto Maps"Proc. of 1999 International Symposium on Nonlinear Theory and ita Applications. 2. 605-608 (1999)

Akio Tsuneda：“基于分段单调映射的具有指定自相关属性的混沌二进制序列的设计”Proc。

Akio Tsuneda : "Design and Analysis of Maximal-Period Sequences Based on Nonlinear Feedback Shift Registers"Proc.of 2000 International Tech.Conf.on Circuits/Systems, Computers and Communications. 2. 567-570 (2000)

Akio Tsuneda：“基于非线性反馈移位寄存器的最大周期序列的设计和分析”Proc.of 2000 International Tech.Conf.on Circuits/Systems, Computers and Communications。

常田明夫: "指定した連の確率を有するカオス2値系列の一設計"1999年電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会講演論文集. 209 (1999)

Akio Tsuneta：“具有指定运行概率的混沌二元序列的设计”1999 年 IEICE 基础和边界学会会议记录 209 (1999)。