Электронное устройство, реализующее странный нехаотический аттрактор Ханта-Отта

Тема и цель исследования. Цель работы – предложить схему электронного устройства, представляющего собой неавтономную динамическую систему со странным нехаотическим аттрактором, нечувствительным к вариации параметров (с тем существенным ограничением, что остается неизменным задаваемое иррациональным числом отношение частот компонент внешнего воздействия). Исследуемые модели. Рассматривается схема на основе двух автоколебательных элементов, возбуждающихся поочередно за счет модуляции параметров, причем фазы возбуждения передаются от одной подсистемы к другой так, что за период модуляции для них реализуется отображение с определенными топологическими свойствами, соответствующими формальной модели, предложенной Хантом и Оттом. Результаты. Проведено моделирование процесса функционирования схемы в программной среде Multisim, результаты которого позволили подтвердить правомерность отнесения аттрактора к классу Ханта–Отта. Представлены осциллограммы порождаемых системой сигналов, фазовый портрет аттрактора, диаграммы, иллюстрирующие топологическую природу отображения для фаз и характер инвариантного распределения плотности вероятности на аттракторе. Обсуждение. С точки зрения дискутируемых возможных применений странных нехаотических аттракторов (системы коммуникации, обработки информации, криптографические схемы) грубость рассмотренной системы составляет очевидное преимущество. В методическом плане предлагаемый материал может быть интересен для студентов и аспирантов, специализирующихся в области радиофизики и электроники, в плане обучения принципам построения и анализа систем со сложной динамикой. Хотя приведенная схема является низкочастотной (звуковые частоты), она, очевидно, допускает модификацию для использования в области частот радиодиапазона.