在研究三种典型的混沌系统的基础上,提出了基于Matlab环境下的模型仿真以及Multisim 8环境下的电路仿真与设计过程,并基于AT89C51单片机和PIC16F877A单片机,讨论两种混沌信号发生器的硬件和软件设计,并把重点放在如何对其进行硬件实现上。全文主要完成五个方面的内容:第1章阐述了混沌的研究背景和意义,探讨混沌信号发生器的研究意义。第2章阐述了混沌的有关概念和研究方法,并结合电子电路中的混沌行为,提出混沌电路系统的分析方法。第3章阐述各种混沌系统族数学模型的建立、理论分析、电路实现方法和仿真结果,特别是基于Matlab/Simulink的Lorenz混沌系统建模与电路仿真实现和基于Multisim 8的蔡氏混沌信号发生器实现过程,并讨论了改进Lorenz和三涡卷蔡氏混沌系统的电路仿真与设计。第4章阐述基于AT89C51的一维混沌系统和基于PIC16F877A的二维混沌信号发生器的硬件和软件实现过程,特别是讨论了基于PIC16F877A的混沌信号发生器的设计过程。首先介绍单片机芯片的选择和混沌模型的选择,其次介绍电路原理和硬件实现过程,最后介绍单片机软件设计过程。通过结果验证其设计方案的可行性和合理性。第5章简要介绍混沌信号源的控制与应用,以Lorenz混沌系统为例,采用驱动-响应方法介绍混沌信号的同步控制过程,并简单介绍混沌信号源在生物医疗器械中的应用。