憶阻器模型和憶阻混沌電路的研究與仿真.pdf

1、本課題主要研究的是憶阻器新模型的建立和應(yīng)用。憶阻器是美籍華裔科學(xué)家和研究者蔡少棠于1971年首先提出的，蔡少棠教授對憶阻器的定義是：一種由電荷量和磁通量共同決定的二端非線性的電路元件。但由于當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展不成熟，蔡少棠教授對憶阻器的提出并沒有引起人們的廣泛關(guān)注，直到2008年開始，憶阻器的研究才有了飛速發(fā)展，惠普公司的實(shí)驗(yàn)室在這一年用納米材料制造出了世界首個(gè)物理憶阻器件。
　　憶阻器具有非線性的特征，可以使一些憶阻電路產(chǎn)生混沌

2、行為。憶阻混沌電路與普通混沌電路一樣對電路參數(shù)極其敏感，同時(shí)對初始值也極度依賴。憶阻器具有記性功能和納米尺度特性，因此它在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模擬電路等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。
　　目前應(yīng)用較多的憶阻器模型包括惠普模型、Joglekar、Biolek、Prodomakis等窗口函數(shù)模型和Pickett模型，本文通過研究這幾種憶阻器模型的基本特征和它們所存在的不足，設(shè)計(jì)出了一個(gè)閾值憶阻模型，并仿真分析改進(jìn)后憶阻器的電壓電流曲線和時(shí)域波形圖等有關(guān)

3、憶阻器特性的圖形，仿真結(jié)果符合憶阻器特性。在改進(jìn)的憶阻器模型的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)三階憶阻器混沌電路，并且對此混沌電路進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。為了進(jìn)一步驗(yàn)證模型的合理性，根據(jù)數(shù)學(xué)模型搭建了仿真電路，其結(jié)果與數(shù)值仿真基本一致。
　　在應(yīng)用方面，進(jìn)行憶阻混沌電路系統(tǒng)的保密通信初步的研究。通過數(shù)值仿真分析得出，該設(shè)計(jì)可以對信號(hào)進(jìn)行加密處理，加密之后的信號(hào)呈現(xiàn)出雜亂無章、偽隨機(jī)的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，解密之后的信號(hào)與信源信號(hào)相差無幾，利用憶阻混沌電路進(jìn)