新型憶阻器模型與電路實現(xiàn)及其在混沌電路中的應用.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，在存儲器、神經(jīng)網(wǎng)絡、邏輯運算、混沌電路等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應用前景。2015年，Knowm憶阻器已實現(xiàn)商業(yè)化，但是該憶阻器專用于神經(jīng)記憶存儲(Neuromemristive)領(lǐng)域，且制造成本高、售價高，因此對憶阻器模型與電路實現(xiàn)進行進一步研究仍舊非常有必要。目前關(guān)于憶阻器的潛在應用的研究大都是在憶阻器模型的基礎上進行，因此提出一個結(jié)構(gòu)

2、簡單、電路易于實現(xiàn)的憶阻器模型具有重要意義。混沌信號具有對初始條件極端敏感以及內(nèi)在隨機等特性，在保密通信、數(shù)字水印、視頻加密等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。憶阻器的出現(xiàn)為混沌系統(tǒng)的電路實現(xiàn)提供了一個新的選擇，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憶阻混沌吸引子在實際工程中的應用具有重要意義。
　　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。在閱讀了大量文獻的基礎上提出了新的憶阻器模型和憶阻混沌系統(tǒng)，并進行了相關(guān)的硬件電路設計與實現(xiàn)和物理實驗驗證。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)提出了一個廣義電壓控制型憶阻器模型，該憶阻器模型的憶導函數(shù)僅包含一個二次非線性項不含常數(shù)項，對所提出的憶阻器模型進行了電路實現(xiàn)，并對電路二端口的伏安特性進行了Multisim仿真分析和硬件電路實驗驗證?；谒岢龅膹V義電壓控制型憶

4、阻器模型設計了一個電路拓撲結(jié)構(gòu)簡單的憶阻混沌系統(tǒng)，對系統(tǒng)的基本動力學特性，包括平衡點、李雅普諾夫指數(shù)等進行了理論分析和Maltlab數(shù)值仿真。對設計的憶阻混沌系統(tǒng)進行了電路實現(xiàn)和實驗驗證，實驗測試結(jié)果與理論分析結(jié)果具有良好的一致性。最后，對所設計的電路與進幾年相關(guān)的文獻進行了比較，發(fā)現(xiàn)所設計的電路具有拓撲結(jié)構(gòu)簡單、電路易于實現(xiàn)的特點。
　　(2)提出了一個一次憶導函數(shù)憶阻器模型，對該憶阻器模型進行了電路實現(xiàn)，并對電路的端口伏安特性