憶阻器模型電路設(shè)計(jì)與憶阻器混沌電路研究
本文關(guān)鍵詞:憶阻器模型電路設(shè)計(jì)與憶阻器混沌電路研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:1971年華裔科學(xué)家蔡少棠提出了一種除電阻、電容和電感之外的第四種基本電子器件憶阻器,并給出了憶阻器的定義以及相關(guān)電路學(xué)理論,但由于科學(xué)技術(shù)的限制,一直沒有制作出憶阻器實(shí)物器件,直到37年后,納米形態(tài)下的憶阻器才由惠普實(shí)驗(yàn)室制作出來(lái),隨后吸引了眾多科學(xué)家對(duì)憶阻器的研究。憶阻器是一種納米尺寸器件,將憶阻器應(yīng)用于實(shí)際電路設(shè)計(jì)存在技術(shù)難度大、成本高等系列問題,因此設(shè)計(jì)一種憶阻器模擬等效電路,這對(duì)分析和研究憶阻器電學(xué)特性及其在具體工程中的應(yīng)用具有重要意義。憶阻器阻值會(huì)隨輸入激勵(lì)信號(hào)源的變化而呈非線性改變,是一種典型的非線性器件,因此是構(gòu)建混沌和超混沌系統(tǒng)的理想元件,并且憶阻器混沌系統(tǒng)以其對(duì)系統(tǒng)參數(shù)、初始條件的極端敏感性和混沌特性豐富等優(yōu)勢(shì)將廣泛應(yīng)用于信息加密和混沌保密通信等眾多領(lǐng)域。本文的工作重點(diǎn)集中在憶阻器模擬等效電路的設(shè)計(jì)及憶阻器混沌電路在保密通信中的應(yīng)用研究,主要研究工作如下:(1)根據(jù)磁控憶阻器電學(xué)特性,設(shè)計(jì)了一類磁控憶阻器模擬等效電路,經(jīng)Pspice仿真驗(yàn)證,該等效電路能很好地模擬磁控憶阻器的電學(xué)特性,并且提出的等效電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,硬件容易實(shí)現(xiàn),非常適合在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中分析和研究憶阻器,同時(shí)該等效電路能應(yīng)用于實(shí)際憶阻器混沌電路的仿真。(2)在蔡氏電路的基礎(chǔ)上利用磁控憶阻器設(shè)計(jì)了一類四階憶阻器混沌電路,采用基本的動(dòng)力學(xué)分析手段研究了其動(dòng)力學(xué)特性,為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路的混沌特性,利用憶阻器模擬等效電路和基本電子元器件實(shí)現(xiàn)了電路仿真,仿真結(jié)果驗(yàn)證了電路的混沌特性并證實(shí)了所設(shè)計(jì)電路的正確性。(3)給出了一種基于混沌加密通信的保密方案,設(shè)計(jì)了一種基于憶阻器的四階混沌同步系統(tǒng),利用驅(qū)動(dòng)響應(yīng)同步法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過數(shù)值仿真分析得出,該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)端和接收端的信號(hào)同步,最后利用該同步系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)正弦信號(hào)的簡(jiǎn)單加密和解密,因此該系統(tǒng)可以很好地應(yīng)用于通信加密系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】:憶阻器 等效電路 混沌電路 混沌保密通信
【學(xué)位授予單位】:湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN702;TN918
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題背景10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 憶阻器研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 混沌電路的研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 論文的結(jié)構(gòu)和研究?jī)?nèi)容14-16
- 第二章 憶阻器16-26
- 2.1 定義16-18
- 2.2 工作原理18-21
- 2.3 電路特性21-23
- 2.3.1 無(wú)源準(zhǔn)則21
- 2.3.2 閉合準(zhǔn)則21-22
- 2.3.3 自由度準(zhǔn)則22-23
- 2.4 典型應(yīng)用23-24
- 2.4.1 混沌電路中的應(yīng)用23
- 2.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用23
- 2.4.3 存儲(chǔ)器中的應(yīng)用23-24
- 2.5 本章小結(jié)24-26
- 第三章 憶阻器模型分析及電路設(shè)計(jì)26-36
- 3.1 憶阻器模型研究現(xiàn)狀26
- 3.2 憶阻器模型26-30
- 3.2.1 分段線性憶阻器模型26-28
- 3.2.2 光滑三次憶阻器模型28
- 3.2.3 惠普憶阻器模型28-30
- 3.3 憶阻器模型電路設(shè)計(jì)及仿真30-34
- 3.3.1 分段線性憶阻器等效電路30-31
- 3.3.2 光滑三次函數(shù)憶阻器等效電路31-33
- 3.3.3 惠普憶阻器模擬器33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-36
- 第四章 憶阻混沌電路研究36-49
- 4.1 混沌的特征36-37
- 4.2 四階憶阻器混沌電路的設(shè)計(jì)37-42
- 4.2.1 電路設(shè)計(jì)38-39
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證39-42
- 4.3 惠普憶阻器混沌電路設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)42-47
- 4.3.1 數(shù)值仿真43-46
- 4.3.2 電路仿真46-47
- 4.4 本章小結(jié)47-49
- 第五章 憶阻混沌系統(tǒng)及同步分析49-61
- 5.1 混沌保密通信方案設(shè)計(jì)49-50
- 5.1.1 混沌保密通信的基本方法49
- 5.1.2 混沌掩蓋保密通信的設(shè)計(jì)49-50
- 5.2 荷控憶阻混沌電路及同步分析50-55
- 5.2.1 提出的電路模型50-52
- 5.2.2 動(dòng)力學(xué)分析52-55
- 5.3 憶阻混沌系統(tǒng)的自適應(yīng)同步55-59
- 5.3.1 自適應(yīng)同步控制器設(shè)計(jì)55-57
- 5.3.2 仿真分析57-59
- 5.4 保密通信方案59
- 5.5 本章小結(jié)59-61
- 第六章 總結(jié)與展望61-63
- 6.1 工作總結(jié)61
- 6.2 研究展望61-63
- 參考文獻(xiàn)63-69
- 致謝69-71
- 附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和參與的科研項(xiàng)目71
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):270763
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