忆阻器模型电路设计与忆阻器混沌电路研究

发布时间：2017-03-27 17:19

  本文关键词：忆阻器模型电路设计与忆阻器混沌电路研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：1971年华裔科学家蔡少棠提出了一种除电阻、电容和电感之外的第四种基本电子器件忆阻器,并给出了忆阻器的定义以及相关电路学理论,但由于科学技术的限制,一直没有制作出忆阻器实物器件,直到37年后,纳米形态下的忆阻器才由惠普实验室制作出来,随后吸引了众多科学家对忆阻器的研究。忆阻器是一种纳米尺寸器件,将忆阻器应用于实际电路设计存在技术难度大、成本高等系列问题,因此设计一种忆阻器模拟等效电路,这对分析和研究忆阻器电学特性及其在具体工程中的应用具有重要意义。忆阻器阻值会随输入激励信号源的变化而呈非线性改变,是一种典型的非线性器件,因此是构建混沌和超混沌系统的理想元件,并且忆阻器混沌系统以其对系统参数、初始条件的极端敏感性和混沌特性丰富等优势将广泛应用于信息加密和混沌保密通信等众多领域。本文的工作重点集中在忆阻器模拟等效电路的设计及忆阻器混沌电路在保密通信中的应用研究,主要研究工作如下:(1)根据磁控忆阻器电学特性,设计了一类磁控忆阻器模拟等效电路,经Pspice仿真验证,该等效电路能很好地模拟磁控忆阻器的电学特性,并且提出的等效电路结构简单,硬件容易实现,非常适合在实验环境中分析和研究忆阻器,同时该等效电路能应用于实际忆阻器混沌电路的仿真。(2)在蔡氏电路的基础上利用磁控忆阻器设计了一类四阶忆阻器混沌电路,采用基本的动力学分析手段研究了其动力学特性,为验证所设计电路的混沌特性,利用忆阻器模拟等效电路和基本电子元器件实现了电路仿真,仿真结果验证了电路的混沌特性并证实了所设计电路的正确性。(3)给出了一种基于混沌加密通信的保密方案,设计了一种基于忆阻器的四阶混沌同步系统,利用驱动响应同步法对系统进行控制。通过数值仿真分析得出,该设计可以实现驱动端和接收端的信号同步,最后利用该同步系统实现了对正弦信号的简单加密和解密,因此该系统可以很好地应用于通信加密系统。
【关键词】：忆阻器 等效电路 混沌电路 混沌保密通信
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN702;TN918
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 忆阻器研究现状11-12
• 1.2.2 混沌电路的研究现状12-14
• 1.3 论文的结构和研究内容14-16
• 第二章 忆阻器16-26
• 2.1 定义16-18
• 2.2 工作原理18-21
• 2.3 电路特性21-23
• 2.3.1 无源准则21
• 2.3.2 闭合准则21-22
• 2.3.3 自由度准则22-23
• 2.4 典型应用23-24
• 2.4.1 混沌电路中的应用23
• 2.4.2 神经网络中的应用23
• 2.4.3 存储器中的应用23-24
• 2.5 本章小结24-26
• 第三章 忆阻器模型分析及电路设计26-36
• 3.1 忆阻器模型研究现状26
• 3.2 忆阻器模型26-30
• 3.2.1 分段线性忆阻器模型26-28
• 3.2.2 光滑三次忆阻器模型28
• 3.2.3 惠普忆阻器模型28-30
• 3.3 忆阻器模型电路设计及仿真30-34
• 3.3.1 分段线性忆阻器等效电路30-31
• 3.3.2 光滑三次函数忆阻器等效电路31-33
• 3.3.3 惠普忆阻器模拟器33-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 忆阻混沌电路研究36-49
• 4.1 混沌的特征36-37
• 4.2 四阶忆阻器混沌电路的设计37-42
• 4.2.1 电路设计38-39
• 4.2.2 实验验证39-42
• 4.3 惠普忆阻器混沌电路设计及实现42-47
• 4.3.1 数值仿真43-46
• 4.3.2 电路仿真46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第五章 忆阻混沌系统及同步分析49-61
• 5.1 混沌保密通信方案设计49-50
• 5.1.1 混沌保密通信的基本方法49
• 5.1.2 混沌掩盖保密通信的设计49-50
• 5.2 荷控忆阻混沌电路及同步分析50-55
• 5.2.1 提出的电路模型50-52
• 5.2.2 动力学分析52-55
• 5.3 忆阻混沌系统的自适应同步55-59
• 5.3.1 自适应同步控制器设计55-57
• 5.3.2 仿真分析57-59
• 5.4 保密通信方案59
• 5.5 本章小结59-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 工作总结61
• 6.2 研究展望61-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-71
• 附录 攻读学位期间发表的论文和参与的科研项目71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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1 王伟玲;忆阻器混沌及其在语音保密通信系统中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2012年

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本文编号：270763