忆阻器模型和忆阻混沌电路的研究与仿真

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1、密级：非密硕士学位论文中图分类号：TM132，O415.5忆阻器模型和忆阻混沌电路的研究与仿真学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：游淼导师姓名及职称：欧青立教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年6月1日忆阻器模型和忆阻混沌电路的研究与仿真学位类型：学术型学位学科（专业学位类别）：控制科学与工程作者姓名：游淼作者学号：12010401011导师姓名及职称：欧青立教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年6月1日

2、学位授予单位：湖南科技大学ResearchonmemristormodelandmemristorchaoticcircuitTypeofDegreeAcademicDegreeDisciplineControlscienceandEngineeringCandidateYouMiaoStudentNumber12010401011SupervisorandProfessionalTitleOuQingli(Professor)PracticeMentorandProfessionalTitleSchoolS

3、choolofInformationandElectricalEngineeringDateJule.1,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：

4、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要本课题主要研究的是忆阻器新模型的建立和应用。忆阻器是美籍华裔科学家和研究者蔡少棠于1971年首先提出的，蔡少棠教授对忆阻器的定义是：一种由电荷量

5、和磁通量共同决定的二端非线性的电路元件。但由于当时半导体技术发展不成熟，蔡少棠教授对忆阻器的提出并没有引起人们的广泛关注，直到2008年开始，忆阻器的研究才有了飞速发展，惠普公司的实验室在这一年用纳米材料制造出了世界首个物理忆阻器件。忆阻器具有非线性的特征，可以使一些忆阻电路产生混沌行为。忆阻混沌电路与普通混沌电路一样对电路参数极其敏感，同时对初始值也极度依赖。忆阻器具有记性功能和纳米尺度特性，因此它在人工神经网络、模拟电路等领域具有潜在应用。目前应用较多的忆阻器模型包括惠普模型、Joglekar、Biole

6、k、Prodomakis等窗口函数模型和Pickett模型，本文通过研究这几种忆阻器模型的基本特征和它们所存在的不足，设计出了一个阈值忆阻模型，并仿真分析改进后忆阻器的电压电流曲线和时域波形图等有关忆阻器特性的图形，仿真结果符合忆阻器特性。在改进的忆阻器模型的基础上，建立一个三阶忆阻器混沌电路，并且对此混沌电路进行动力学分析。为了进一步验证模型的合理性，根据数学模型搭建了仿真电路，其结果与数值仿真基本一致。在应用方面，进行忆阻混沌电路系统的保密通信初步的研究。通过数值仿真分析得出，该设计可以对信号进行加密处理

7、，加密之后的信号呈现出杂乱无章、伪随机的特点。实验结果表明，解密之后的信号与信源信号相差无几，利用忆阻混沌电路进行语音加密的方法在理论上可行。关键词：忆阻器；非线性电路；忆阻器混沌电路；混沌保密通信iABSTRACTThetopicofthisresearchisestablishmentandapplicationofthenewmodelofdragcomponentsofmemory.Thememristor,proposedbytheChineseAmericanscientistandresearc

8、herChuaShaotangin1971,ProfessorChuadefinesthememristoras:atwoterminalnonlinearcircuitelementdeterminedbyboththequantityofelectricchargeandmagneticflux.Butthedevelopmentofsemiconductortechnologyisnotmat