納米尺度的憶阻器、憶容器和憶感器是一類新型電路元件,它們無(wú)需內(nèi)部電源即可存儲(chǔ)信息,在非易失存儲(chǔ)器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字邏輯電路和非線性電路等方面有著重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。由于憶容器尚未物理實(shí)現(xiàn),對(duì)于憶容器的研究主要通過(guò)建模仿真實(shí)現(xiàn)。因此,本文主要研究憶容器數(shù)學(xué)模型和仿真電路的構(gòu)建,并將憶容器模型應(yīng)用于混沌振蕩電路中,并研究憶容器在混沌電路中的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為,這對(duì)分析和研究憶容器的理論和應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的意義。本文主要研究工作如下:(1)將憶容器的廣義定義式具體化,提出一種新型的荷控憶容器模型和兩種磁控憶容器模型,根據(jù)憶容器的模型設(shè)計(jì)了憶容器的等效電路。等效電路的優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè),一個(gè)是憶容器可作為獨(dú)立元件方便的應(yīng)用于電路之中,二是將不易測(cè)量的電荷變量用電壓值表示。(2)深入研究了混沌的基本理論,分析了經(jīng)典的混沌系統(tǒng),并將Lorenz混沌系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),提出一種新型的混沌系統(tǒng),新混沌系統(tǒng)的非線性項(xiàng)由兩個(gè)指數(shù)項(xiàng)構(gòu)成,并且指數(shù)項(xiàng)的底數(shù)是可以變化的,這樣使得混沌參數(shù)區(qū)間更大,混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列更加復(fù)雜,提高了混沌序列應(yīng)用的安全性,增加了破譯難度。(3)進(jìn)一步研究了記憶器件,將荷控憶容器模型應(yīng)用于混沌電路之中,構(gòu)成了一種混沌振蕩器電路,分析了憶容器混沌系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,包括平衡點(diǎn)和穩(wěn)定性,并研究了參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響,利用吸引子相圖、分岔圖、Lyapunov指數(shù)、動(dòng)力學(xué)地圖觀察參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)狀態(tài)的演變過(guò)程。為了研究混沌偽隨機(jī)序列,通過(guò)DSP實(shí)驗(yàn)將混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行離散化,一方面驗(yàn)證了Matlab仿真的正確性,另一方面將產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列進(jìn)行了NIST測(cè)試,將測(cè)試結(jié)果和經(jīng)典的Lorenz系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),憶容器混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列具有更好的隨機(jī)性,應(yīng)用于信息加密和保密通信具有更大的價(jià)值。(4)對(duì)憶容器混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列進(jìn)行了應(yīng)用研究,將偽隨機(jī)序列與國(guó)際流行的AES算法相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Android V6.0.1的混沌編碼的相機(jī)照片加密系統(tǒng)。主要原理是使用混沌序列替換AES算法中的原密鑰,對(duì)Android相機(jī)拍攝到的照片進(jìn)行加密處理,加密后的照片信息未解密前無(wú)法獲取,只有通過(guò)Android混沌編碼軟件輸入正確的密鑰才能解密。由于憶容器混沌系統(tǒng)具有較大的密鑰空間,加密照片的破譯難度非常大,Android混沌編碼相機(jī)安全性較好。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN60;O415.5
【部分圖文】：

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 R7 = 10k ，C2 = 10uf，所以 14 引腳的電位勢(shì)為：14110 1007 2AB ABu u dtR C 14 引腳連接 U2 的 1、3 引腳，U2 的 7 引腳為21000AB 。然，U3 的第 3 引腳連接 U1 的 7 引腳，所以 U3 的 7 引腳的電 7 引腳連接 U4 的 2 引腳，由于 R9 = 10k，R10 = 50k，此時(shí)2 21010 509AB AB AB ABRu uR 5 腳同相輸入端的電位勢(shì)為110ABu ，U4 的 6 引腳反相 R11 = 10k，R12 = 10k，所以 U4 的 7 引腳的電位勢(shì)為：2 21 150 ( 50 )10 10B AB AB AB AB ABu u u u q

2 2(3,1)10 10( 0.025 0.1) (0.1 0.025 )8 9o AB ABR RuR R 放大器第 1 引腳通過(guò)三極管 Q1 連接到 U3 運(yùn)算放大器第大器構(gòu)成指數(shù)運(yùn)算電路，由于三極管Q1的Is = 5mA，VT 器第 7 引腳的電壓值為：2230.1 0.025 100 253 5326*10 2611 10 10 10 0.1 0.1IABABT VVsR I e e e e 放大器的第 7 引腳連接 U4 乘法器的第 3 引腳，U4 乘法第 7 引腳，得到 U4 乘法器第 7 引腳的輸出電壓為：2 23.85 0.96 3.85 0.96(4,7)0.1 0.1 0.01AB ABo AB AB Bu u e u e u q 看出，B 端的電位勢(shì)等于磁控憶容器的電荷，而且受端AB 的影響。勵(lì)信號(hào)時(shí)，可以用示波器觀察其特性，電壓信號(hào)與電荷，如圖 2.10 所示，且隨信號(hào)頻率的增加，其滯回旁瓣面

590 592 594 596 598 6000zt圖 3.2 Lorenz 系統(tǒng)時(shí)序圖0 0.2 0.4 0.6 0.8 100.20.40.60.81xnxn+1-3 -2 -1 0 1 2 3-30-20-100102030xnxn+1圖 3.3 Logistic 映射圖 圖 3.4 Cubic 映射圖
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本文編號(hào)：2871264