Research Article

Kesir Dereceli Sprott-K Kaotik Sisteminin Dinamik Analizi ve FPGA Uygulaması

Number: 25 August 31, 2021
EN TR

Kesir Dereceli Sprott-K Kaotik Sisteminin Dinamik Analizi ve FPGA Uygulaması

Öz

Bu makalede, Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri (Field Programmable Gate Array, FPGA) donanımı kullanılarak Sprott-K kaotik sisteminin kesir dereceli analiz ve deneysel uygulaması sunulmaktadır. Çalışmada, Sprott-K kaotik sisteminin ilk olarak Simulink modeli ile elde edilen çeker yapıları gerçekleştirilmiştir. Sprott-K dinamik denklemlerin matematiksel analizleri yapılarak dinamik sistemin kaosa girdiği minimum kesir derecesi belirlenmiştir. Sprott-K kaotik sisteminin tam dereceli kaotik davranışı minimum kesir dereceli sistem ile Simulink benzetimi karşılaştırılmıştır. Sistemin kesir dereceli analizi rasyonel yaklaşım modellerinden Carlson metodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Carlson metodu ile sistemin kaosa girdiği kesir derecesi için frekans domenindeki transfer fonksiyonları elde edilmiştir. Elde edilen frekans domenindeki kesir dereceli transfer fonksiyonları ayrık zaman z transfer fonksiyonuna çevrilmiştir. Sistemin FPGA tasarımı, dinamik yapı Simulink kullanılarak tasarlanmış ve MATLAB'ın HDL kod derleyicisi kullanılarak kod dönüşümü gerçekleştirilmiştir. Kaotik sistem, derleyiciden elde edilen bit akışı dosyası Xilinx FPGA ZedBoard Zynq-7000 yongasına indirilerek gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, FPGA yapılarının kesir dereceli kaotik sistemler için istenen doğruluk ve yüksek hızlı gerçekleştirmeler sağladığını göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi

Project Number

SMYO-029

Thanks

Bu çalışma, Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (CÜBAP) tarafından SMYO-029 proje numarası ile desteklenmiştir.

References

  1. Alligood, K. T., Sauer, T. D., & Yorke, J. A. (1997). Chaos in differential equations. In Chaos (pp. 359-397). Springer, Berlin, Heidelberg.
  2. Alvarez, G., & Li, S. (2006). Some basic cryptographic requirements for chaos-based cryptosystems. International journal of bifurcation and chaos, 16(08), 2129-2151.
  3. Caponetto, R., Dongola, G., Maione, G., & Pisano, A. (2014). Integrated technology fractional order proportional-integral-derivative design. Journal of Vibration and Control, 20(7), 1066-1075.
  4. Carlson, G., & Halijak, C. (1964). Approximation of fractional capacitors (1/s)^(1/n) by a regular Newton process. IEEE Transactions on Circuit Theory, 11(2), 210-213.
  5. Charef, A., Sun, H. H., Tsao, Y. Y., & Onaral, B. (1992). Fractal system as represented by singularity function. IEEE Transactions on automatic Control, 37(9), 1465-1470.
  6. Chen, G., & Ueta, T. (1999). Yet another chaotic attractor. International Journal of Bifurcation and chaos, 9(07), 1465-1466.
  7. Chua, L. O. (1992). The genesis of Chua's circuit. Berkeley, CA, USA: Electronics Research Laboratory, College of Engineering, University of California.
  8. Günay, E., & Altun, K. (2018). Güvenilir Haberleşmede Açık Kapalı Kaotik Anahtarlama Sisteminin FPGA Kullanılarak Gerçekleştirilmesi. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6(4), 559-571.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 31, 2021

Submission Date

April 19, 2021

Acceptance Date

June 27, 2021

Published in Issue

Year 2021 Number: 25

APA
Altun, K. (2021). Kesir Dereceli Sprott-K Kaotik Sisteminin Dinamik Analizi ve FPGA Uygulaması. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 25, 392-399. https://doi.org/10.31590/ejosat.922601

Cited By