Ünal ÇAVUŞOĞLU, Yılmaz UYAROĞLU, İhsan PEHLİVAN

Sürekli Zamanlı Otonom Kaotik Devre Tasarımı Ve Sinyal Gizleme Uygulaması

Kaos ve kaotik sistemler birçok uygulama alanına sahiptir. Uygulama alanlarından biri de kaos ile güvenilirhaberleşmedir. Kaotik işaretler, başlangıç şartlarına hassas bağımlıdırlar. Kaos tabanlı güvenilir haberleşmesistemleri, iletilecek bilgi işaretlerinin spektrumunu geniş bir sahaya yayabilmeleri, eşzamanlı olarak bildiriişaretlerini kodlayabilmeleri ve bu işlemleri basit ve pahalı olmayan kaotik devre düzenekleriylegerçekleştirebilmeleri sebebiyle, literatürdeki standart geniş spektrumlu haberleşme sistemlerine alternatifolmuşlardır. Bu çalışmada sürekli zamanlı otonom kaotik sistemlerin devre tasarımı, 1996 yılında tanıtılandoğrusal olmayan Thomas sistemi (TS_96) üzerinde anlatılmış, ayrıca Lorenz sistemi üzerinde de PSpice-tabanlıbir sinyal gizleme uygulaması örneği verilmiştir. TS_96 sisteminin kaotik denklemleri elde edilmiş, kaotik devresi tasarlanmış, hem PSpice ortamında simüle edilmiş hem de fiziksel olarak elektronik devresi devre tasarımı yapılmıştır. Kaotik sinyal gizleme uygulaması için, Lorenz sistemi ele alınmış, Matlab ortamında nümerik olarak ve PSpice ortamında elektronik devre simülasyonu gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Kaos, kaotik sistemler, kaotik devreler, kaotik senkronizasyon, kaotik gizleme, güvenli haberleşme

PDF

___

Lorenz, E. N., “ Deterministic nonperiodic flow
”, J. Atmos. Sci. ,Cilt 20,130–141,1963.
May, R. M. , “Simple mathematical models with
very complicated dynamics”, Nature, Cilt
(5560), 459-467, 1976.
Kurt, E., Kasap, R., “Karmaşanın Bilimi
Kaos”, Nobel Yayınları, Ankara, Kasım 2011.
Ilya, P., “The End Of Certainty:Time, Chaos”,
Nobel Yayınları, ISBN: 975-8304-24-0; page-
, 1999.
Chua, L. O., Wu, C.W., Huang, A., Zhong, G.,
“A Universal Circuit for Studying and
Generating Chaos-Part I: Routes to Chaos”, IEEE Trans. Circuits&Systems-I, Cilt 40,
-761, 1993.
Li, Z. , Li, K., Wen, C., Soh, Y. C., "A new
chaotic secure communication system", IEEE
Transactions on Communications, Cilt 51, No
, 1306-1312, 2003.
Torres, L.A.B. , Aguirre, L.A., "Inductorless
Chua's circuit", Electronics Letters, Cilt 36, No
,1915-1916, 2000.
Testa, J., Perez, J. ve Jeffries, C., “Evidence for
universal chaotic behaviour of a nonlinear
oscillator”, Phys. Rev. Lett. , Cilt 48, 714-717,
Mar. 1984.
Kurt, E., Cantürk, M., “Chaotic dynamics of
resistively coupled DC-driven distinct Josephson
junctions and the effects of circuit parameters”,
Physica D: Nonlinear Phenomena, Cilt 238,
No 22, 2229-2237, 2009.
Kurt E., Cantürk, M., “Bıfurcatıons and
hyperchaos from a dc drıven non-ıdentıcal
Josephson Junctıon system”, Int. J. Bifurcation
and chaos, 20(11)(3725-3740). (2010).
Arcak, M., Larsen, M., Kokotović, P., “ Circle
and Popov criteria as tools for nonlinear
feedback design”, Automatica, Cilt 39, 643–
, 2003.
Pecora, L. M. , Carroll, T. L., “ Synchronization
in Chaotic Systems”, Phys. Rev. Lett., Cilt 64,
-824,1990.
Cuomo, K. M., Oppenheim, A. V., Strogatz, S.
H., “Synchronization of Lorenz-based chaotic
circuits with applications to communications”,
IEEE Trans. Circuits Syst.; Cilt 40, No 10,
–633, 1993.
Kocarev, L., Halle, K.S., Eckert, K., Chua, L.O.,
Parlitz, U., “Experimental Demonstration of
Secure Communications via Chaotic
Synchronization”, International J. of
Bifurcation&Chaos, Cilt 2, 709-713,1992.
Halle, K. S., Wu, C. W., Itoh, M., Chua, L.O.,
“Spread Spectrum Communication Through
Modulation of Chaos”, International J. of
Bifurcation&Chaos, Cilt 3, 469-477,1993.
Dediu, H. , Kennedy, M. P, Hasler, M., “Chaos
shift Keying: Modulation and Demodulation of a
Chaotic Carrier Using Self-Synchronizing
Chua’s Circuits”, IEEE Trans. Circuits&Syst.-
I, Cilt 40, 634-642, 1993.
Wu, C. W., Chua, L., “A Simple Way to
Synchronize Chaotic Systems vith Applications
to Secure Communication Systems”,
International J. of Bifurcation&Chaos, Cilt
,1919-1627, 1993.
Pehlivan, İ., Uyaroğlu, Y., “Simplified Chaotic
Diffusionless Lorenz Attractor and its
Application to Secure Communication Systems”,
IET Communications, Cilt 1, No 5, 1015-1022,
-
Uyaroğlu, Y., Pehlivan, İ., “ Nonlinear Sprott94
Case A Chaotic Equation: Synchronization and
Masking Communication Applications”,
Computers and Electrical Engineering, Cilt
, No 6, 1093-1100, 2010.
Sundarpandian, V., Pehlivan, İ. “Analysis,
Control, Synchronization and Circuit Design of a
Novel Chaotic System”, Mathematical and
Computer Modelling, Cilt 55, 1904–1915,
-
Thomas, R., “Analyse et synthèse de systèmes à
dynamique chaotique en termes de circuits de
rétroaction (feedback)”, Bull. Cl. Sci. Acad.
Roy. Belg., Cilt 7, 101–124,1996.
Cuomo, K. M., Oppenheim, A. V., “Circuit
Implementation of Synchronized Chaos with
applications to Communication”, Phys. Rev.
Lett., Cilt 71, 65-68,1993.
Charlesworth, A. S., Fletcher, J. R., “Systematic
Analogue Computer Programming, 2nd
edition”, Unwin Brothers Limited, 1974.