新型憶阻器模型與電路實(shí)現(xiàn)及其在混沌電路中的應(yīng)用.pdf

1、憶阻器是繼電阻、電容、電感三大基本電路元器件之外的第四大基本電路元器件，它具有非線性特性和記憶功能等特點(diǎn)，在存儲(chǔ)器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、邏輯運(yùn)算、混沌電路等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。2015年，Knowm憶阻器已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，但是該憶阻器專用于神經(jīng)記憶存儲(chǔ)(Neuromemristive)領(lǐng)域，且制造成本高、售價(jià)高，因此對(duì)憶阻器模型與電路實(shí)現(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究仍舊非常有必要。目前關(guān)于憶阻器的潛在應(yīng)用的研究大都是在憶阻器模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行，因此提出一個(gè)結(jié)構(gòu)

2、簡單、電路易于實(shí)現(xiàn)的憶阻器模型具有重要意義?；煦缧盘?hào)具有對(duì)初始條件極端敏感以及內(nèi)在隨機(jī)等特性，在保密通信、數(shù)字水印、視頻加密等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。憶阻器的出現(xiàn)為混沌系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)新的選擇，基于憶阻器構(gòu)建的混沌電路與一般元器件構(gòu)建的混沌電路相比具有不同的特性，因此研究基于憶阻器的混沌電路將對(duì)憶阻混沌吸引子在實(shí)際工程中的應(yīng)用具有重要意義。
　　本文簡單地分析了憶阻器建模和混沌的研究背景及意義，總結(jié)了憶阻器模型與電路實(shí)現(xiàn)以

3、及憶阻混沌電路的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹了憶阻器和混沌的相關(guān)理論知識(shí)。在閱讀了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上提出了新的憶阻器模型和憶阻混沌系統(tǒng)，并進(jìn)行了相關(guān)的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)和物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)提出了一個(gè)廣義電壓控制型憶阻器模型，該憶阻器模型的憶導(dǎo)函數(shù)僅包含一個(gè)二次非線性項(xiàng)不含常數(shù)項(xiàng)，對(duì)所提出的憶阻器模型進(jìn)行了電路實(shí)現(xiàn)，并對(duì)電路二端口的伏安特性進(jìn)行了Multisim仿真分析和硬件電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。基于所提出的廣義電壓控制型憶

4、阻器模型設(shè)計(jì)了一個(gè)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單的憶阻混沌系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的基本動(dòng)力學(xué)特性，包括平衡點(diǎn)、李雅普諾夫指數(shù)等進(jìn)行了理論分析和Maltlab數(shù)值仿真。對(duì)設(shè)計(jì)的憶阻混沌系統(tǒng)進(jìn)行了電路實(shí)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果與理論分析結(jié)果具有良好的一致性。最后，對(duì)所設(shè)計(jì)的電路與進(jìn)幾年相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的電路具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單、電路易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
　　(2)提出了一個(gè)一次憶導(dǎo)函數(shù)憶阻器模型，對(duì)該憶阻器模型進(jìn)行了電路實(shí)現(xiàn)，并對(duì)電路的端口伏安特性