基于PIC16F877A的混沌信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)

2．4 調(diào)制電路
由于音樂旋律本身也是一種混沌信號，該設(shè)計(jì)主要是利用從PIC16F877A產(chǎn)生的混沌高頻信號和音樂語音信號、極低頻信號進(jìn)行調(diào)制，得到混沌音樂信號，送至調(diào)制器作為醫(yī)療器械的信號源，推動(dòng)輸出裝置。
2．5 功率放大電路
調(diào)制后的信號功率比較小，必須經(jīng)過功率放大以驅(qū)動(dòng)負(fù)載，可以采用三極管或CMOS場效應(yīng)管進(jìn)行功率放大。

3 基于PIC16F877A的混沌信號源的軟件設(shè)計(jì)
PIC16F877A芯片的主程序流程如圖7所示。

工作過程如下：上電后PIC芯片完成初始化，查詢主控微機(jī)是否發(fā)出了包含參數(shù)配置信息的指令信號：如果沒有則繼續(xù)查詢；如果有則接收指令信號，根據(jù)主控微機(jī)發(fā)來的信號判斷混沌方程的類型以及參數(shù)，用數(shù)值積分法求解混沌方程，得到混沌方程某一個(gè)時(shí)刻的浮點(diǎn)格式的數(shù)值解。將其轉(zhuǎn)換為PIC芯片可接受的控制數(shù)據(jù)格式。為了實(shí)現(xiàn)不同的頻譜展寬效果，需要相應(yīng)的加上不同的延時(shí)。然后再將該數(shù)據(jù)寫入PIC芯片，判斷程序是否結(jié)束。如果不結(jié)束，則程序返回，繼續(xù)進(jìn)行數(shù)值積分求解下一個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)的混沌方程的解。

4 混沌信號發(fā)生器的調(diào)試效果
為了驗(yàn)證混沌信號源輸出信號的正確性，根據(jù)混沌信號發(fā)生器電路板的布線結(jié)果進(jìn)行元件安裝、調(diào)試，用信號器進(jìn)行觀察。將音樂信號、極低頻信號加載到混頻器，與PIC16F877A產(chǎn)生的混沌信號進(jìn)行混頻，送至調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)功率放大后，調(diào)制混沌信號U的輸出結(jié)果(u-t)如圖8所示。從輸出結(jié)果可以看出信號明顯具有混沌特性。這說明，輸出的混沌調(diào)制信號是正確的。

5 結(jié) 語
混沌是繼相對論、量子力學(xué)之后的20世紀(jì)的第三次革命，近幾年得到廣泛的應(yīng)用。研究混沌信號的產(chǎn)生、基本特征以及在生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用將會(huì)成為未來主要的前沿研究方向，包括心臟混沌控制、腦電信號混沌控制等，而所有這些研究均是基于非線性混沌信號和生物體混沌態(tài)的控制，有待人們進(jìn)一步探索、發(fā)展。