本文介绍了一种切换超混沌系统，该系统通过两个切换函数从一个子系统随机切换到另一个子系统，分析了其对称性、耗散性、平衡态和分岔图等基本动态特性。系统基于现场可编程门阵列（FPGA）硬件实现，实验结果与数值模拟完全一致，并且混沌轨迹更加复杂。
混沌序列、超混沌以及FPGA电路实现是本文关键词，对应的中国图书分类号为TN941.7。文章的引言部分指出，在过去二十年中，利用混沌同步进行安全通信因为混沌的类似随机行为及其轨迹对初始条件的敏感性吸引了大量的关注。混沌同步可以为隐藏私密信息提供新的密码学方法。
然而，混沌系统在数字计算机上以有限精度实现会导致原始系统的动态退化。退化的最明显问题之一是存在短周期，这会降低设计的混沌密码的安全性。近期混沌通信的发展相当令人失望。混沌系统在数字计算机上以有限的计算精度实现，意味着连续混沌在数字世界中可能会崩溃。这种崩溃行为表现为短周期、强相关性、小线性复杂度等特征，即数字混沌系统与理想的实值混沌系统在动态特性上存在明显差异。
为了克服数字混沌的退化问题，Zhou Hong等人提出了一种方法，通过微扰实现有限精度混沌系统。这种微扰方法旨在通过增加系统的非线性特性来维持混沌行为，并减少系统对初始条件的敏感性。
切换超混沌系统的FPGA硬件实现部分涉及了复杂的电路设计和编程。FPGA是一个可编程逻辑设备，用户可以根据自己的需要对其进行编程，以实现特定的数字电路功能。该技术广泛应用于电子设计自动化领域，可以用来加速和优化各种电子系统的硬件实现。
FPGA电路的实现涉及硬件描述语言（HDL），如VHDL或Verilog，这些语言允许设计者以文本形式描述电路的行为和结构。然后通过综合工具将HDL代码转换成可以在FPGA上实现的逻辑门配置。在超混沌系统的上下文中，这意味着需要编写复杂的代码来模拟混沌动力学，并利用FPGA内部的可配置逻辑块和可配置互连来物理实现这些动力学。
超混沌系统相对于传统的混沌系统具有更高的维度和更复杂的动态行为。这种系统的特点是至少有两个正的李雅普诺夫指数，表示系统对初始条件变化的敏感性非常高。在超混沌系统中，信号的复杂度和信息处理能力都得到了增强，这使得它们在安全通信和信号处理领域具有潜在应用价值。
综合上述内容，可以看出切换超混沌系统的FPGA实现不仅需要深入理解混沌动力学和非线性系统理论，还需要相应的硬件实现知识，包括对FPGA架构的理解以及对硬件描述语言的熟练运用。这要求设计者不仅要有扎实的理论基础，同时还要有实践的技能，从而确保能够有效地在硬件层面上实现复杂的混沌系统。通过这种方法实现的混沌系统可以用于各种应用，比如安全通信、信号编码、图像处理等，从而大大拓展了混沌理论在工程实践中的应用范围。
