Programlanabilir kaotik osilatör tasarımı

Kaotik sistemler doğrusal olmayan dinamik sistemler olup en önemli özellikleri başlangıç şartlarına hassas duyarlılıkları, periyodik olmayan davranışlar sergilemeleri, gürültü benzeri geniş ve dağınık spektruma sahip olmalarıdır. Sistemlerin istenmeyen kaotik davranışlarını kontrol altına alan ve sistemlerin kaotik davranışlarını engelleyen çeşitli kontrol mekanizmaları ve algoritmaları geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, Kintex 7 FPGA geliştirme kartında Chua kaotik sistemin Xilinx System Generator teknolojisi kullanılarak uygulanması sunulmuştur. Herhangi bir doğrusal olmayan sistemin diferansiyel denklemleri, FPGA editöründe kodlama ve tasarım işlemi öncesinde ayrık hale getirilmelidir. Chua kaotik sistemi, sürekli oluşturulmuş sinyalleri ayırmak için Euler ayrıklaştırma yöntemi kullanılarak ayrık hale getirilmiştir. Bu tezde, doğrusal olmayan devrelerde çok parçalı doğrusal direnç fonksiyonlarını gerçekleştirmek için sistematik bir yaklaşım önerilmiş ve geliştirilmiştir. Çift ve tek sayıda kaydırmalı kaotik çekiciler, önerilen gerçekleştirme şeması ve devre tasarımı izlenerek Chua devresinde deneysel olarak kolayca üretilebilir. Çift veya tek sayıda kaydırma yapan çekicilerin üretilmesi için tek farkın bir rezistörün bağlantısını kesmesi olduğu bulunmuştur. Yalnızca kaotik çeker sayısını giriş parametresi olarak ele eden ve 5-10 arası değişen çoklu kaotik çeker davranışları gösteren bir Matlab/Simulink modelinden yola çıkılarak XSG platformunda yeniden derlenerek bu platformda model yeniden incelenmiştir. Daha sonra FPGA geliştirme kartı sisteme tanıtılarak tek ve çift çeker değerleri için donanımsal benzetim yoluna gidilmiştir. Ele alınan kaotik sistemde her davranış için ayrı bir doğrusal olmayan eleman kullanımı gerekmektedir. Bu doğrusal olmayan eleman değerleri Simulink ve XSG platformunda değişiklik göstermektedir. Bu değerlerde modelin göstermiş olduğu kaotik davranışa göre düzenlemeler yapılmıştır. Gerçekleştirilen modelde tek bir PPD yapısı kullanılmıştır. Girdi olarak sadece çeker sayısının girilmesi yeterli olmaktadır. Modelde mümkün olabildiğince basit yapıdaki bloklar kullanılarak daha iyi anlaşılabilmesi açısından alt sistem blokları kullanılmıştır.