Nghiên cứu thiết kế mạch dạo động colpitts hỗn loạn băng siêu rộng

MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH iii DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vii LỜI CAM ĐOAN viii LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT HỖN LOẠN VÀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG BĂNG SIÊU RỘNG 1.1 Tổng quan hỗn loạn 1.1.1 Lịch sử đời phát triển 1.1.2 Khái niệm hỗn loạn .6 1.1.3 Tính chất hỗn loạn 1.1.3.1 Biểu đồ Logistic .6 1.1.3.2 Điểm hút (vùng hút - attractors) .7 1.1.3.3 Sự rẽ nhánh (bifurcation) .8 1.1.3.4 Hiệu ứng cánh bướm (butterfly effect) 1.1.3.5 Hệ số mũ Lyapunov .10 1.1.4 Ứng dụng hỗn loạn .11 1.2 Công nghệ băng siêu rộng 12 1.2.1 Lịch sử hình thành 12 1.2.2 Khái niệm UWB 13 1.2.3 Quy định FCC 15 1.2.4 Các ưu nhược điểm công nghệ UWB 16 1.2.4.1 Ưu điểm 16 1.2.4.2 Nhược điểm 22 1.2.5 Ứng dụng UWB 25 i CHƯƠNG 2: MẠCH DAO ĐỘNG HỖN LOẠN VÀ MẠCH DAO ĐỘNG COLPITTS 27 2.1 Hệ Lorenz 27 2.2 Hệ Chua 30 2.3 Hệ Rossler .32 2.4 Hệ Duffing .35 2.5 Mạch dao động hỗn loạn Colpitts 37 2.5.1 Giới thiệu chung mạch dao động hỗn loạn Colpitts 37 2.5.2 Tính chất hỗn loạn dao động Colpitts 39 2.5.2.1 Lý thuyết chung 39 2.5.2.2 Sự rẽ nhánh 41 2.5.2.3 Mô số học 42 2.5.2.4 Mô ADS .44 2.5.2.5 Nhận xét hỗn loạn kết mô 47 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG VÀ CHẾ TẠO MẠCH COLPITTS CẢI TIẾN 49 3.1 Mạch Colpitts cải tiến 49 3.1.1 Lý thuyết chung 49 3.1.2 Đặc tính động 51 3.1.2.1 Sự phân tán tồn vùng hút .51 3.1.2.2 Tính hỗn loạn 51 3.2 Thiết kế ADS 54 3.3 Sử dụng mạch đệm 58 3.4 Chế tạo, đo đạc 61 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 69 ii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Biểu đồ Logistic với vài giá trị ρ -7 Hình 1.2 Minh họa vùng hút hệ Lorenz -7 Hình 1.3 Rẽ nhánh biểu đồ Logistic Hình 1.4 Hiệu ứng cánh bướm - 10 Hình 1.5 Tín hiệu băng hẹp miền thời gian (a) miền tần số (b) - 14 Hình 1.6 Xung UWB phát - 14 Hình 1.7 Xung UWB miền thời gian (a) miền tần số (b) - 15 Hình 1.8 Giới hạn phổ mật độ cơng suất theo quy định FCC - 16 Hình 1.9 Mức cơng suất tín hiệu UWB so với tín hiệu băng rộng băng hẹp 17 Hình 1.10 Hiện tượng đa đường truyền thông vô tuyến - 19 Hình 1.11 (a) Kiến trúc máy thu phát mạng băng hẹp (b) Kiến trúc khối thu phát hệ thống UWB 21 Hình 1.12 Kênh đa truy nhập UWB - 24 Hình 2.1 Mạch điện hệ Lorenz 28 Hình 2.2 Tín hiệu u(t)(a) phổ lượng trung bình (b) 29 Hình 2.3 Hỗn loạn mặt phẳng uv(a) uw(b) 29 Hình 2.4 Một phiên mạch Chua - 30 Hình 2.5 Đồ thị tương tác mạch Chua - 32 Hình 2.6 Khơng gian ba chiều hệ Rossler 33 Hình 2.7 Hỗn loạn hình xoắn ốc - 34 Hình 2.8 Hệ Rossler có góc quay h với e = 0,12, f = 0,4 m = 5.7 34 Hình 2.9 Mạch Rossler 35 Hình 2.10 Mạch Duffing - Holmes 35 Hình 2.11 Dạng đồ thị WE(x) 36 Hình 2.12 Đồ thị pha tín hiệu miền thời gian hệ Duffing - Holmes 37 Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý mạch Colpitts - 38 Hình 2.14 Quan hệ VBE VCE nghiên cứu Kenedy 38 iii Hình 2.15 Hệ thống phản hồi thơng thường 39 Hình 2.16 Mơ hình tương đương transistor mắc B chung - 39 Hình 2.17 Biểu đồ rẽ nhánh 42 Hình 2.18 Kết mô đồ thị vùng hút chiều mạch Colpitts - 43 Hình 2.19 Kết mơ tín hiệu x miền thời gian mạch Colpitts 43 Hình 2.20 Sơ đồ ngun lý mơ mạch Colpitts ADS 44 Hình 2.21 a) Mơ hình BFG425W cao tần b) Mơ hình Pspice - 44 Hình 2.22 Kết mơ mạch Colpitts 1,6GHz - 45 Hình 2.23 Kết mơ mạch Colpitts 3,5GHz 46 Hình 2.24 Phổ tín hiệu Vc2 47 Hình 2.25 Đồ thị vùng hút số trạng thái 48 Hình 3.1 Sơ đồ mạch Colpitts cải tiến 49 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn hệ số Lyapunov 52 Hình 3.3 Sự thay đổi biểu đồ rẽ nhánh hệ số Lyapunov theo tham số điều khiển γ - 53 Hình 3.4 Sự thay đổi biểu đồ rẽ nhánh theo theo hệ số khuyếch đại transistor α 54 Hình 3.5 Mạch nguyên lý Colpitts cải tiến - 55 Hình 3.6 Các kết mô mạch dao động hỗn loạn Colpitts cải tiến - 55 Hình 3.7 Mạch nguyên lý với đường vi dải - 56 Hình 3.8 Mạch sau layout 57 Hình 3.9 Kết mô với đường vi dải 57 Hình 3.10 Mạch nguyên lý sử dụng transistor BFG425W - 57 Hình 3.11 Số mũ Lyapunov biến x1, x2, x3 59 Hình 3.12 Số mũ Lyapunov hai biến x1, x2 59 Hình 3.13 Mạch nguyên lý với đường vi dải 60 Hình 3.14 Mạch sau layout 60 Hình 3.15 Kết mô với đường vi dải - 61 Hình 3.16 Mạch dao động Colpitts hỗn loạn chế tạo 62 iv Hình 3.17 Hệ thống đo dạng sóng dao động hỗn loạn 62 Hình 3.18 Dạng sóng tín hiệu hỗn loạn đo 63 Hình 3.19 Hệ thống đo dạng phổ dao động hỗn loạn - 64 Hình 3.20 Dạng phổ tín hiệu hỗn loạn đo - 64 v DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Sự thay đổi so với điều kiện đầu biểu đồ logistic với ρ=4 11 Bảng 1.2 Các giới hạn theo quy định FCC 16 Bảng 1.3 Ưu điểm lợi ích truyền thông UWB .22 Bảng 1.4 Nhược điểm khó khăn truyền thông UWB 24 Bảng 3.1 Một số giá trị số mũ Lyapunov 52 vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Thuật ngữ đầy đủ Viết tắt ADS Advanvced System Design BJT Bipolar Junction Transistor CNN Cellular Neural Network FCC Federal Communications Commission LOS Line Of Sight MAN Metropolitan Area Network NLOS Non Line Of Sight UHF Ultra-High Frequency UWB Ultra Wide Band WPAN Wireless Personal Area Network SNR Signal to Noise Ratio PLL Phase Locked Loop ADC Analog to digital converter FDM Frequency-division multiplexing OFDM Orthogonal frequency-division multiplexing TH-IR Time - hopping impulse radio MAI Multi Access Interference vii LỜI CAM ĐOAN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy, cô giáo Viện Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo môi trường tốt để học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn thầy cô Viện Đào tạo sau Đại học quan tâm đến khóa học này, tạo điều kiện cho học viên có điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Xuân Quyền tận tình bảo, hướng dẫn sửa chữa nội dung luận văn Tôi xin cam đoan nội dung luận văn hồn tồn tơi tìm hiểu, nghiên cứu viết Tất thực cẩn thận có định hướng, sửa chữa GVHD Tôi xin chịu trách nhiệm với nội dung luận văn Tác giả Đinh Khắc Cảnh viii LỜI MỞ ĐẦU  Lý chọn đề tài Sự phát triển nhanh chóng kỹ thuật truyền thông công nghệ thông tin làm thay đổi sống sinh hoạt người Sự gia tăng hệ thống truyền thông khơng dây cho phép người sử dụng truy cập thông tin tốc độ cao lúc nơi Do nhu cầu dung lượng cao, dịch vụ nhanh tăng cường bảo mật cho kết nối không dây, kỹ thuật đề xuất để đưa giải pháp sử dụng băng thông cách hiệu với tài nguyên tần số hữu hạn Việc đời dịch vụ vô tuyến làm cho nhu cầu phổ tần lại trở nên cấp thiết hết Trước thực trạng này, công nghệ truyền thông vô tuyến băng siêu rộng UWB đề xuất nghiên cứu phát triển xem giải pháp hứa hẹn góp phần giải đề Việc phát với mật độ công suất cực thấp trải băng tần siêu rộng giúp UWB tồn với hệ thống truyền thông truyền thống mà không gây nhiễu gây nhiễu nhỏ không đáng kể Nếu kỹ thuật truyền dẫn không dây mạng băng hẹp truyền thống, tín hiệu phát số tần số dải tần định, mạng viễn thơng sử dụng kĩ thuật UWB tín hiệu đựợc phát dải tần rộng Chính thay việc sử dụng sóng mang điều hịa, cơng nghệ UWB phát tín hiệu với băng tần lên tới hàng GHz Trong thập kỷ vừa qua, nhà nghiên cứu tồn giới nỗ lực áp dụng cơng nghệ UWB vào sản phẩm thương mại với mục tiêu tương lai gần người dùng sử dụng công nghệ công nghệ vô tuyến phạm vi hẹp phổ biến khác Wifi, Bluetooth, Zigbee,… Cùng với thời gian đời phát triển công nghệ UWB, việc áp dụng tín hiệu hệ thống động hỗn loạn vào hệ thống truyền thông số nhận quan tâm nghiên cứu mạnh mẽ nhà khoa học giới thập kỷ qua Với tiềm to lớn mình, hỗn loạn áp dụng vào nhiều ngành khoa học khác Sự biến đổi phi chu kỳ giống nhiễu ngẫu nhiên tín hiệu hỗn loạn tạo cho phổ tần rộng với đặc tính tương quan tốt Những tính chất hoàn toàn phù hợp với đặc điểm truyền thơng UWB, tín hiệu hỗn loạn sử dụng làm sóng mang tín hiệu trải phổ truyền thơng UWB Mục đích việc sử dụng sóng mang biến đổi hỗn loạn tăng cường khả bảo mật lớp vật lý hệ thống thông tin vô tuyến UWB Xuất phát từ ưu điểm công nghệ UWB kỹ thuật hỗn loạn, việc áp dụng kết hợp chúng để cải thiện đặc tính hệ thống truyền thông vô tuyến hướng nghiên cứu hấp dẫn năm gần Cũng nằm xu hướng này, nghiên cứu thiết kế thực mạch dao động tương tự tạo sóng mang hỗn loạn băng siêu rộng thu hút quan tâm nghiên cứu đáng kể Đây nội dung mà tác giả theo đuổi thực suốt trình thực luận văn Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu thiết kế dao dộng Colpitts hỗn loạn băng siêu rộng Kết luận văn ứng dụng tạo sóng mang hỗn loạn máy phát máy thu hệ thống thông tin vô tuyến băng siêu rộng  Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận văn mạch dao động hỗn loạn Colpitts băng siêu rộng Phạm vi nghiên cứu giới hạn việc tìm hiểu nguyên lý, thiết kế mô mạch dao dộng hỗn loạn Colpitts cải tiến băng siêu rộng  Mục tiêu luận văn Tìm hiểu tổng quan cơng nghệ UWB, kỹ thuật hỗn loạn kết hợp chúng Khảo sát đặc tính động hỗn loạn mơt số hệ thống phi tuyến phổ biến việc thực thi hệ thống mạch điện tử Nắm rõ đặc tính mạch dao động hỗn loạn Colpitts Làm chủ phương pháp phân tích thiết kế mơ phỏng, chế tạo mạch dao động hỗn loạn Colpitts cải tiến  Phương pháp luận nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu luận văn kết hợp nghiên cứu lý thuyết với mô chế tạo thực nghiệm, đo đạc Về nghiên cứu lý thuyết, tác Hình kết mơ phỏng: tín hiệu VC1, VC2 theo thời gian, phổ tín hiệu VC2 vùng hút mạch dao động hỗn loạn Colpitts cải tiến Các kết cho thấy sau khoảng thời gian cỡ 10ns mạch Colpitts bắt đầu xuất dao động hỗn loạn, phổ tín hiệu phẳng thuận tiện cho việc sử dụng truyền thông băng rộng Mạch dao động layout ADS sử dụng công nghệ vi dải với đoạn mạch vi dải sau: Mạch dao động thiết kế vật liệu Roger RO3010 có thông số sau: - Hằng số điện môi tương đối: εr = 3.48 - Chiều dày đế: h = 0.762 mm - Chiều dày lớp đồng: 0.035 mm - Hệ số suy hao đế: tan σ = 0.0035 Hình 3.7 Mạch nguyên lý với đường vi dải 56 Hình 3.8 Mạch sau layout Hình 3.9 Kết mô với đường vi dải Sau mô lại với đường mạch vi dải, kết mơ hình 3.9 phổ tín hiệu VC2, đồ thị pha, tín hiệu miền thời gian VC1, VC2 cho thấy mạch dao động hỗn loạn 57 3.3 Sử dụng mạch đệm Do mạch Colpitts mạch dao động vịng kín, lấy tín hiệu cực E transistor cần đảm bảo hệ số phản xạ điểm E nhìn mạch tải lớn để đảm bảo tín hiệu phản xạ hồi tiếp đủ để mạch dao động Do mạch đệm có trở kháng vào lớn trở kháng phù hợp với thành phần khác mạch phát (thông thường trở kháng 50 Ohm) lối nhằm khơng ảnh hưởng tới tính chất mạch dao động ban đầu Ở sử dụng thêm transistor BFG425W mắc C chung làm mạch đệm lối cho mạch dao động Ngoài cần bổ sung thêm thành phần lọc tín hiệu tần số cao cho mạch nguồn Sử dụng nguồn điện chiều với điện áp +9V -9V, giá trị điều chỉnh để mạch đạt trạng thái hỗn loạn mong muốn Sơ đồ nguyên lý hồn thiện mạch điên hình 3.10 bao gồm khối dao động khối đệm sử dụng transistor BFG425W Hình 3.10 Mạch nguyên lý sử dụng transistor BFG425W Để kiểm tra mạch dao động hỗn loạn ta cần kiểm tra số mũ Lyapunov hệ phương trình trạng thái hệ Xét phương trình (2.16) điều kiện lý tưởng (nguồn dòng lý tưởng, BJT có α =1 ) ta có ma trận Jacobi sau: 58 0 J= {− 𝑄𝑘(1−𝑘) 𝑔∗ 𝛼𝐹 − 𝑔∗ 𝑒 −𝑥2 𝑄(1−𝑘) (1−𝛼𝐹 )𝛼𝐹 𝑔∗ − 𝑒 −𝑥2 𝑄𝑘 𝑄𝑘(1−𝑘) 𝑔∗ 𝑔∗ 𝑄(1−𝑘) 𝑔∗ 𝑄𝑘 − (3.8) 𝑄 Từ phương trình (3.8) ta tính số mũ Lyapunov cho biến hình 3.11 hình 3.12 Hình 3.11 Số mũ Lyapunov biến x1, x2, x3 Hình 3.12 Số mũ Lyapunov hai biến x1, x2 Nhận thấy có hai biến có số mũ Lyapunov dương (x1 x2 tương ứng với VC1 VC2) với mơ hình lý tưởng mạch dao động hỗn loạn 59 Sử dụng sơ đồ nguyên lý hình 3.10 để mơ ADS, kết mơ thu sau: Hình 3.13 Mạch ngun lý với đường vi dải Hình 3.14 Mạch sau layout 60 Hình 3.15 Kết mơ với đường vi dải Kết luận: Từ kết mô ADS ta có kết luận sau:  Mạch dao động hỗn loạn, mang đặc trưng mạch dao động hỗn loạn Colpitts (số mũ Lyapunov dương, đồ thị tương tác giống với đồ thị tương tác đặc trưng cho mạch Colpitts)  Tín hiệu tạo có băng thơng rộng, ứng dụng thông tin băng siêu rộng UWB 3.4 Chế tạo, đo đạc Mạch dao dộng Colpitts hỗn loạn với layout thiết kế hình 3.7 chế tạo đưa hình 3.16 Mạch có ba đường dây cấp nguồn gồm dây GND (màu trắng), dây +9V (màu nâu) dây -9V (màu tím) đường tín hiệu dao động hỗn loạn giắc SMA 61 Hình 3.16 Mạch dao động Colpitts hỗn loạn chế tạo Hình 3.17 Hệ thống đo dạng sóng dao động hỗn loạn Hệ thống đo dạng sóng hỗn loạn đầu thiết lập hình 3.17 Nguồn chiều ±9V cung cấp nguồn Keysight E3648A Máy sóng DSO9080A hãng Agilent sử dụng để đo thị dạng sóng Trước hết mạch cấp nguồn chiều, tiếp đến trình điều chỉnh dòng điện phân cực chiều để mạch đạt trạng thái hỗn loạn Kết dạng sóng hỗn loạn hình 3.18 (a) dãn theo trục thời gian hình 3.18 (b) để quan sát rõ ràng Có thể quan sát thấy dấu hiệu hỗn loạn, dạng sóng tín hiệu biến đổi khơng có chu kỳ giống nhiễu ngẫu nhiên Biên độ tín hiệu biến đổi hỗn loạn khoảng từ -420mV đến 750mV Biên độ sóng, hình dạng sóng đo phù hợp với kết mơ đạt hình 3.8 62 (a) (b) Hình 3.18 Dạng sóng tín hiệu hỗn loạn đo Hình 3.19 hiển thị hình ảnh hệ thống thực nghiệm đo dạng phổ tín hiệu dao dộng hỗn loạn Bộ nguồn chiều điều chỉnh Keysight E3648A sử dụng để cấp nguồn chiều ±9V Đồ thị phổ đo hiển thị sử dụng máy phân tích tín hiệu PXA N9030A hãng Agilent Dạng phổ đo hình 3.20 hồn tồn phù hợp với kết mơ hình 3.8 Phổ tín hiệu hỗn loạn trải rộng băng tần từ 1GHz đến 8GHz với công suất -46,7dBm, cơng suất đầu lớn khoảng -7dBm tần số 1,196GHz 63 Hình 3.19 Hệ thống đo dạng phổ dao động hỗn loạn Hình 3.20 Dạng phổ tín hiệu hỗn loạn đo Các kết đo đạc thực nghiệm hoàn toàn phù hợp với kết thiết kế mô phần mềm ADS Điều chứng tỏ quy trình phân tích, bước thiết kế, mơ hình mơ phỏng, điều kiện mơ trình bày hợp lý đắn 64 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu thiết kế mạch dao động Colpitts hỗn loạn băng siêu rộng ứng dụng điều chế giải điều chế hệ thống truyền thông vô tuyến UWB Tổng quan kỹ thuật hỗn loạn công nghệ UWB cung cấp Mơ hình tốn đặc tính điển hình hệ thống động khác tạo tín hiệu hỗn loạn trình bày phân tích chi tiết, tập trung vào mạch dao động Colpitts hỗn loạn Luận văn sâu vào phân tích thiết kế mô mạch dao động Colpitts hỗn loạn cải tiến Đồng thời tiến hành chế tạo đo đạc thực nghiệm Các kết thực nghiệm đạt hoàn tồn phù hợp với kết thiết kế mơ tương ứng Điều cho thấy hợp lý phương pháp tiếp cận nghiên cứu luận văn Việc áp dụng mạch dao dộng hỗn loạn vào thiết kế chế tạo điều chế giải điều chế hỗn loạn công việc hướng phát triển đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] L.M.Pecora and T.L.Carrol, "Synchronization in chaotic systems", Physical Review Letters, vol.64, No.8, 1990, pp.821-824 [2] T.Y.Li and J.A.Yorke, "Period three implies chaos", American Math Monthly, vol.82, pp.481-485, 1975 [3] Peter Stavroulakis, "Chaos Applications in Telecommunications", CRC Press, 2006 [4] R.L.Davaney, "An introduction to chaotic dynamical systems", Addison Wesley, 1987 [5] G.Chen and X.Dong, "From chaos to order:Methodologies, perspectives and applications", World Scienific, Singapore, 1998 [6].M.P.Kennedy, "Communication with chaos: state of the art and engineering challenges", Proceeding of NDES'96, Seville, Spain.June, pp.1-8, 1986 [7] Chance M Glenn, Sr., “Synthesis of a Fully-Integrated Digital Signal Source for Communications from Chaotic Dynamics-based Oscillations”, PhD thesis, Johns Hopkins University, 2003 [8].Jianxin Zhang, “Investigation of chaos and nonlinear dynamical behaviour in two different self-driven oscillators”, PhD thesis, University of London, 2001 [9] Francis C Moon, Chaotic Vibrations: An Introduction for Applied Scientists and Engineers, John Wiley & Sons, New York, 1987 [10] J.M.T Thompson and H.B Stewart, Nonlinear Dynamics and Chaos, John Wiley & Sons, LTD, New York, 1991 [11] G.D Vanwiggeren and R Roy, "Communication with Chaotic Lasers," Science, vol 279, 1998, pp 10-12 [12] A Argyris, D Syvridis, L Larger, V Annovazzi-lodi, P Colet, I Fischer, C.R Mirasso, L Pesquera, and K.A Shore, "Chaos-based communications at high bit rates using commercial fibre-optic links," Nature, vol 438, 2006, pp 343-346 66 [13] Maria - Gabriella Di Benedetto, Thomas Kaiser, Andreas F Molisch, Ian Oppermann, Christian Politano and Domenico Porcino (2006), UWB Communication Systems A Comprehensive Overview, Hindawi Publishing Corporation, New York [14] Kazimierz Siwiak and Debra McKeown (2004), Ultra – Wideband Radio Technology, John Wiley & Son, USA 15] K M Coumo, A V Oppeheim “Circuit Implementation of synchronied chaos with applications to communications”, Physical Review Letters, Vol 71, pp.65-68, 1993 [16] Leon Chua, Chai Wah Wu, Anshan Huang, and Guo-Qun Zhong, “A Universal Circuit for Studying and Generating Chaos” IEEE Tra On circuit and system-I: VOL 40, NO IO, October 1993 pp 732-744 [17] O.D Feo and G.M Maggio, "Bifurcations in the colpitts oscillator: from theory to practice," International Journal of Bifurcation and Chaos, vol 13, 2003, pp.2917-2934 [18] C.Wegener, M.P.Kennedy RF chaotic Colpitts oscillator, Proceedings of an international workshop on nonlinear dynamics of electronic systems NDES’95, Dublin Ireland; 1995, p 255–258 [19] A Baziliauskas, A.T Sevi, G Mykolaitis, R Krivickas, and E Lindberg, "Chaotic Colpitts Oscillator for the Ultrahigh Frequency Range", Nonlinear Dynamics,vol 46, 2006, pp.159-165 [20] S Zhiguo, R Lixin, and C Kangsheng, "Simulation and experimental study of chaos generation in microwave band using colpitts circuit", Journal of Electronics, vol 23, 2006, pp 433-436 67 [21] S.Bumeliene, G Mykolaitis, G Lasiene, A Cenys, and A Tamasevicius, "Evaluation of high-speed bipolar transistors for application to chaotic colpitts oscillator",Ultrafast Phenomena Semiconduct, vol 384/383, 2001, pp 151-154 [22] A Tamasevicius, G Mykolaitis, S Bumelienơ, A Cenys, A N Anagnostopoulos and E Lindberg “Two-stage chaotic Colpitts oscillator”, Electron Lett, vol 37, No 9, 2001, pp 549-551 [23] A Tamasevicius, S Bumeliene, and E Lindberg, "Improved chaotic Colpitts oscillator for ultrahigh frequencies", Electronics Letters, vol 40, 2004, pp 25-26 [24] Philips Semiconductors Data sheet BFG425W NPN 25 GHz wideband transistor Mar 11, 1998 [25] S Wei; S Donglin; "Microwave chaotic Colpitts circuit design", Antennas, Propagation and EM Theory, 2008, pp.1127-1 130 [26] A Baziliauskas and E Lindberg, "Synchronization of Chaotic Colpitts Oscillators," Chaos [27] A Baziliauskas, R Krivickas, and A.T Sevi, "Coupled Chaotic Colpitts Oscillators: Identical and Mismatched Cases", Nonlinear Dynamics, 2006, pp 151158 [28] M.P Kennedy and L.O Chua, "The Role of Synchronization in Digital Communications Using Chaos - Part II: Chaotic Modulation and Chaotic Synchronization”, IEEE transactions on circuits and systems, vol 45, 1998, pp 1129-1 140 [29] Nguyen Xuan Quyen, Bui Tran Quyet, Vu Van Yem, Nguyen Tien Dzung, “Simulation and implementation of improved chaotic Colpitts circuit for UWB communications”, Communications and Electronics (ICCE), 2010 Third International Conferencem, 2010, pp 307-312 [30] Nguyen Xuan Quyen, Truong My Thuat, Vu Van Yem, Nguyen Tien Dzung, Hoang Manh Thang, “Implementation of Chaotic Colpitts Oscillator in microwave frequency”, Communications and Electronics (ICCE), 2010 Third International Conferencem, 2010 68 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Mơ hình PSPICE transistor BFG425W 69 Phụ lục 2: Phương pháp Runge-Kutta dùng hàm ODE45 Phương pháp Runge-Kutta bậc (RK4) phương pháp hay sử dụng phương pháp tính gần họ Runge-Kutta Phương pháp sau: Cho toán cụ thể sau: y' = f (t,y) với y(t0) = y0 Ở y hàm số ma trận, y0 giá trị ban đầu Lời giải sử dụng phương pháp RK4 cho toán sau: yn+1 = yn + h(k1 + 2k2 +2k3 + k4) tn+1 = tn +h Với yn+1 xấp xỉ RK4 y(tn+1) số k xác định bởi: 𝑘1 = 𝑘2 = 𝑘3 = { 𝑘4 = 𝑓(𝑡𝑛 , 𝑦𝑛 ) 1 𝑓(𝑡𝑛 + ℎ , 𝑦𝑛 + ℎ𝑘1 ) 2 1 𝑓(𝑡𝑛 + ℎ , 𝑦𝑛 + ℎ𝑘2 ) 2 𝑓(𝑡𝑛 + ℎ , 𝑦𝑛 + ℎ𝑘3 ) Trong h bước phép xấp xỉ định độ xác kết Phương pháp RK4 cịn thể tổng quát gồm nhiều tầng: yn+1 = yn + h∑𝑠𝑖=1 𝑏𝑘 𝑖𝑘 Với k1 = f (tn , yn) k2 = f (tn + c2h , yn + a21hk1) k3 = f (tn + c3h , yn+a31hk1 + a32hk2) ks = f (tn + csh , yn + as1hk1 + as2hk2 + + as,s-1hks-1) Hàm ODE45 sử dụng Matlab sử dụng phương pháp RK4 với số tầng 70 ... cứu Đối tượng nghiên cứu luận văn mạch dao động hỗn loạn Colpitts băng siêu rộng Phạm vi nghiên cứu giới hạn việc tìm hiểu ngun lý, thiết kế mơ mạch dao dộng hỗn loạn Colpitts cải tiến băng siêu. .. trung nghiên cứu thiết kế dao dộng Colpitts hỗn loạn băng siêu rộng Kết luận văn ứng dụng tạo sóng mang hỗn loạn máy phát máy thu hệ thống thông tin vô tuyến băng siêu rộng  Đối tượng phạm vi nghiên. .. đặc tính mạch dao động hỗn loạn Colpitts Làm chủ phương pháp phân tích thiết kế mơ phỏng, chế tạo mạch dao động hỗn loạn Colpitts cải tiến  Phương pháp luận nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu luận