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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/569| Synthesis of piece-wise linear functions and its application to chaotic oscillators | |
| RODOLFO TREJO GUERRA | |
| ESTEBAN TLELO CUAUTLE Carlos Sanchez Lopez | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Chaos generators Piecewise linear techniques Function generators | |
| Although chaotic systems were first introduced to describe dynamical behaviors by
modeling natural complex phenomena, they have been an important subject of research
during the last two decades mainly because of the growing of the computing available
resources. Nowadays, chaos research is present in very different fields to model complex
behaviors such as: behavior of the human being, the market prices until physical
relations between celestial corps, the modeling of fluids dynamics and information encrypting.
As many phenomena in nature, most of the chaotic systems can be described and
modeled by electrical circuits, which are then denoted as chaotic oscillators. There
are several known forms to implement them, the majority of the electronic realizations
are based on the use of operational amplifiers (Opamps) and in some cases, on more
complex blocks like those which realize mathematical operations just as multiplication
and division, with electrical signals mainly voltages.
Among all the kinds of chaotic oscillators, there is a set which only requires differential
operators and the use of destabilizing functions known as ”piece wise linear
functions” or PWL functions. Such kinds of systems are among the simplest to be
implemented by using electronic circuits; however, they are capable of achieving very
complex dynamics. On the other hand, the implementation of PWL-based chaotic oscillators
at the integrated circuit level, is becoming an important field of research. In this
manner, this Thesis is devoted to implement such PWL-based chaotic systems using
VLSI design techniques.
The main contribution of this work is related to the use of unity-gain cells to build
behavioral models and later to realize simulations using HSPICE and standard CMOS
technology of 0.35μm. This implies for an analog circuit designer to take into account
practical considerations with respect to the limited dynamical ranges, the system
bandwidth and other characteristics analyzed in the singular blocks which conform the
chaotic oscillator.
Si bien los sistemas caóticos fueron primero introducidos para describir comportamientos dinámicos por medio del modelado de fenómenos naturales complejos, han sido materia importante de investigación principalmente los últimos veinte años debido a la facilidad del procesamiento de datos que se ha desarrollado en materia de cómputo. Actualmente se desarrolla investigación en muy diversos campos para modelar comportamientos complejos como: las conductas y patrones del ser humano, la fluctuación de la economía hasta las relaciones físicas entre cuerpos celestes, el modelado de las dinámicas de fluidos y el encriptamiento de información. Al igual que muchos otros fenómenos en la naturaleza, la mayoría de los sistemas caóticos se pueden describir y modelar por medio de circuitos, los cuales se denominan osciladores caóticos. Existen varias formas de implementarlos, la mayoría de las realizaciones electrónicas se basan en el uso de Amplificadores Operacionales (Opamps por sus siglas en inglés) y en algunos casos, bloques más complejos para realizar operaciones matemáticas tales como el producto o la división de señales eléctricas generalmente de voltaje. Entre todos los tipos de osciladores caóticos hay un conjunto que puede ser realizado simplemente con las relaciones diferenciales entre sus variables y el uso de funciones desestabilizantes conocidas como ”funciones lineales a tramos” o funciones PWL. Dichos tipos de sistemas están entre los más sencillos para realizar por medio de circuitos electrónicos; sin embargo, son capaces de producir dinámicas muy complejas. Por otro lado, la implementación de sistemas caóticos basados en técnicas PWL a nivel de circuito integrado se esta volviendo un importante campo de investigación. De esta forma, esta tesis esta dedicada a implementar dichos sistemas caóticos PWL utilizando técnicas de diseño VLSI. La principal contribución de este trabajo está relacionada con el uso de celdas de ganancia unitaria para construir modelos comportamentales y posteriormente realizar simulaciones usando HSPICE y una tecnología CMOS estandard de 0.35μm. Esto implica para el diseñador de circuitos analógicos el tomar consideraciones prácticas respecto de los rangos dinámicos limitados, el ancho de banda, y otras características analizadas en los bloques que conforman el oscilador caótico. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2008-07 | |
| Tesis de maestría | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Trejo-Guerra R | |
| DISEÑO DE FILTROS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Electrónica |
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