【摘要】：憶阻器由L.O.Chua教授1971年提出,惠普實驗室于2008年研制出其實物模型,這種帶有記憶特性的納米級非線性元件迅速引起了研究人員的關(guān)注。采用憶阻器設(shè)計的混沌電路容易產(chǎn)生高頻混沌振蕩信號而使其在圖像加密、保密通信等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,所以利用憶阻器構(gòu)造混沌電路成為了一個重要的研究方向。已構(gòu)造的混沌電路中的大多數(shù)只含一個或者兩個憶阻器,而如果設(shè)計含多個憶阻器這樣的高階混沌電路,由于具有更多的電路參數(shù)和更加復雜的拓撲結(jié)構(gòu),將會提高混沌系統(tǒng)的復雜度及其產(chǎn)生信號的隨機性,應(yīng)用于混沌保密通信中將擁有更好的保密性能和安全性能。本文對此展開工作,主要研究成果如下:1)利用一個荷控憶阻器和一個電感串聯(lián)以形成浮地的形式接入電路,導出了一種四階浮地憶阻混沌電路,其中憶阻器采用的是分段線性模型。研究該系統(tǒng)的動力學特性表明該系統(tǒng)可以產(chǎn)生一對關(guān)于原點對稱的“心”型吸引子。理論分析了其Hopf分岔行為并通過數(shù)值仿真對其進行了驗證。相較于其他憶阻混沌電路,該電路采用的是一個浮地型憶阻器,并且在初始狀態(tài)改變時,能產(chǎn)生共存吸引子和混沌吸引子與周期極限環(huán)共存現(xiàn)象。2)提出一個六階混沌電路,該電路主要由三個部分組成,分別是:一個磁控憶阻器與電容并聯(lián)、一個荷控憶阻器與電感串聯(lián)、另一個磁控憶阻器單獨且浮地。對系統(tǒng)進行了基本動力學研究,平衡點及其穩(wěn)定性分析表明:該電路具有一個位于憶阻器內(nèi)部狀態(tài)變量所構(gòu)成三維平衡點集,平衡點的穩(wěn)定性由電路參數(shù)和三個憶阻器的初始狀態(tài)決定。分岔圖、Lyapunov指數(shù)譜等表明該電路在參數(shù)變化情況下能產(chǎn)生Hopf分岔和反倍周期分岔兩種分岔行為,以及超混沌、暫態(tài)混沌、陣發(fā)周期現(xiàn)象等多種復雜非線性動力學行為。該憶阻混沌電路豐富了憶阻器在高階混沌電路中的應(yīng)用。3)對所設(shè)計的四階和六階混沌電路產(chǎn)生吸引子的情況進行研究,將觀察混沌吸引子時關(guān)注的電壓、電流信號擴展到功率和能量信號,在四階混沌電路中觀察到蝴蝶結(jié)型奇怪吸引子的產(chǎn)生。而在六階憶阻混沌電路中,采用同樣的方法觀察到了疊加型、蓮花型吸引子等奇怪吸引子的產(chǎn)生,且探索了各憶阻器能量信號之間產(chǎn)生吸引子的情況,特別地,利用功率和能量信號研究該系統(tǒng)的共存現(xiàn)象觀察到了共存混沌吸引子的產(chǎn)生。
【圖文】：

第 1 章 緒論景及意義電路學知識結(jié)構(gòu)，基本的無源電子元件有電阻、電容了電流、電壓、電荷和磁通量間的關(guān)系，但事實上荷和磁通量間的關(guān)系。1971 年，蔡少棠教授[1,2]依四種元件的存在，其具備描述電荷和磁通量之間的為“memristor”，其原始理論架構(gòu)在他的論文《憶出。但是當時的實驗條件有限，憶阻器的具體實物，直到 2008 年，惠普實驗室[3,4]Stan Willams 帶領(lǐng)著名的雜志 Nature 發(fā)表論文，使憶阻器得到證實原型成功地實現(xiàn)了，，并且根據(jù)實驗的結(jié)果推斷出了線性元件。它的發(fā)現(xiàn)也使基本電路元件由三個變成構(gòu)成完整的關(guān)系。如圖 1.1 所示。

其三種分岔如圖2.7 所示。圖 2.7 三種類型分岔： (a) 叉型分岔；(b) Hopf 分岔；(c) 鞍-結(jié)分岔描述系統(tǒng)分岔現(xiàn)象的主要工具是分岔圖。可以通過分岔圖直觀的看出系統(tǒng)狀
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN602

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 洪慶輝;曾以成;李志軍;;含磁控和荷控兩種憶阻器的混沌電路設(shè)計與仿真[J];物理學報;2013年23期

2 王麗丹;段美濤;段書凱;;基于STDP規(guī)則的憶阻神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像存儲中的應(yīng)用[J];電子科技大學學報;2013年05期

3 許碧榮;;一種最簡的并行憶阻器混沌系統(tǒng)[J];物理學報;2013年19期

4 王小平;沈軼;吳計生;孫軍偉;李薇;;憶阻及其應(yīng)用研究綜述[J];自動化學報;2013年08期

5 李志軍;曾以成;;A memristor oscillator based on a twin-T network[J];Chinese Physics B;2013年04期

6 MAZUMDER Pinaki;;Memristor-based RRAM with applications[J];Science China(Information Sciences);2012年06期

7 包伯成;許建平;周國華;馬正華;鄒凌;;Chaotic memristive circuit:equivalent circuit realization and dynamical analysis[J];Chinese Physics B;2011年12期

8 ;Dynamics analysis of chaotic circuit with two memristors[J];Science China(Technological Sciences);2011年08期

9 包伯成;王其紅;許建平;;基于憶阻元件的五階混沌電路研究[J];電路與系統(tǒng)學報;2011年02期

10 包伯成;劉中;許建平;;Transient chaos in smooth memristor oscillator[J];Chinese Physics B;2010年03期

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 王維;憶阻混沌電路設(shè)計及其在保密通信中的應(yīng)用[D];湘潭大學;2016年

2 尹瑋宏;基于串并聯(lián)憶阻器的混沌振蕩器及其應(yīng)用[D];西南大學;2014年

本文編號：2527985