一种忆阻器离散混沌映射的设计及FPGA实现

忆阻器是一个无源二端口电子器件,在非线性应用领域具有巨大潜力。忆阻器具有的非线性电压电流特性,可以应用在混沌领域。 Cubic映射是一个比较简单的混沌映射,该文使用忆阻器的非线性特性对Cubic映射进行修改,得到一个新的忆阻器混沌映射,使用DSP Builder 对其进行图形化设计,并研究该混沌映射的基本性能,用FPGA实现该混沌映射。     

基于TiO_2忆阻器的混沌振荡电路

忆阻器是一种具有记忆性的新型非线性电阻,是继电阻器、电容器和电感器之后的第4种基本电路元件。该文根据惠普实验室提出的荷控型TiO2忆阻器模型,构建了一个磁控TiO2忆阻器模型,采用该磁控忆阻器模型设计了一个新的混沌振荡电路,以期产生复杂的伪随机混沌信号。对该振荡电路的基本动力学特性进行了理论和仿真分析,并进行了DSP芯片实验验证。仿真结果、理论分析和实验观察具有一致性,表明该混沌系统具有与一般混沌系统不同的特性。     

有源荷控忆阻系统的多稳态分析及电路实现

采用有源荷控忆阻替换蔡氏电路中的非线性电阻,实现一个五维忆阻非线性电路系统. 建立了该系统的无量纲方程,分析了系统的平衡点集与稳定性. 利用分岔图、Lyapunov指数谱和相轨迹图等分析方法,从多角度研究了随系统参数与初始状态变化而产生的多稳态动力学行为. 研究表明,当系统参数、初始状态变化时,都会出现不同拓扑结构的混沌吸引子共存、不同吸引域的多周期极限环共存、不同周期数的极限环与不同拓扑结构的混沌吸引子等共存行为. 最后,设计了五维忆阻混沌系统的模拟电路模型,电路仿真实验与数值仿真结果相一致,观测到不同的多稳态共存运动. 这表明动力学分析的正确性和系统的物理可实现性,为进一步拓展系统加密应用奠定基础.     

基于STDP规则的忆阻神经网络在图像存储中的应用

忆阻器是具有记忆和类突触特性的非线性电路元件,将忆阻器与STDP学习规则相结合,提出了基于STDP学习规则的忆阻神经网络,并将它应用于二值图像的叠加和灰度图像的存储与输出。首先将忆阻器作突触,通过实验证实在特定形状动作电位下,可实现STDP学习规则;构建了4×4的忆阻交叉阵列神经网络;用16×16的忆阻交叉阵列神经网络实现二值图像的叠加。最后用N×N的忆阻神经网络实现了灰度图像的存储与输出。通过MATLAB仿真实验证实了该方案的有效性,该忆阻神经网络具有仿生特性,有望解决模式识别、人工智能中出现的复杂问题。     

忆阻感知器在逻辑分类中的应用

基于传统感知器在分类中的优势,结合新型的电路元件——忆阻器作突触,提出新型的忆阻感知器。推导了忆导变化与权值更新的关系,构建了单层忆阻感知器和多层忆阻感知器模型,提出了忆阻突触的权值更新规则。通过Matlab仿真,用单层忆阻感知器实现了线性可分逻辑"与"和逻辑"或"分类问题,用多层忆阻感知器实现了线性不可分的逻辑"异或"和"同或"分类问题,从而证实了该方案的有效性。     

基于忆阻器的SRAM存储单元设计

为了突破冯?诺依曼架构瓶颈,实现存算一体的存储功能,利用D锁存器设计了一种忆阻器存储单元.该忆阻器存储单元由忆阻器基本逻辑与门、或门和MeMOS电路组成.PSpice仿真显示,该忆阻器存储单元不仅可以实现非易失性存储功能,而且具有体积小、功耗低、结构简单等优点,可为实现非易失性存储单元提供良好参考.     

基于Chua电路的一种新型忆阻电路的混沌动力学分析

基于Chua混沌电路和三次光滑忆阻器模型,提出了一种新型忆阻混沌电路.该电路由2个电感、 2个电容、1个忆阻器和1个电阻组成.利用分岔图、Lyapunov指数、相图、Poincaré截面图和Simulink仿真对电路进行分析表明,该电路具有混沌特性.该研究结果可为混沌动力学的研究和混沌保密通信的应用提供理论参考.     

Knowm忆阻混沌电路：建模、分析与实验验证

以往忆阻器及其混沌应用的研究主要集中于模拟忆阻器而展开,对以真实忆阻器构建混沌电路的研究不多．为了给Knowm忆阻器的混沌应用提供依据,在选定Knowm忆阻器模型参数的基础上,基于Knowm忆阻器设计了一类混沌电路,建立该混沌电路的数学模型,分析此电路的平衡点特性,并对系统进行数值仿真和电路实验．结果表明,理论分析结果与电路实验结果一致．研究结果验证了选定的Knowm忆阻器参数的正确性、模型的有效性以及以Knowm忆阻器等构建混沌电路的可行性．     

W/ZnO/FTO结构ZnO忆阻器的自整流特性

以二水合乙酸锌为原料,采用磁控溅射法镀上金属W顶电极,通过溶胶-凝胶法制备具有自整流特性的W/ZnO/FTO结构忆阻器;利用XRD技术手段测试并分析,观察到（100）、（002）、（101）衍射峰明显增强,证实FTO表面所覆盖的是由ZnO组成的多晶体薄膜。通过对器件阻变开关特性进行研究,发现器件的SET过程在负向电压下完成,RESET过程在正向电压下完成,表明器件具有良好的双极性阻变开关行为,这种行为可用氧空位组成的导电丝的形成和破裂来解释。此外,低电阻态和高电阻态呈现分布不对称的规律表明器件表现出良好的自整流特性。研究结果表明：具有自整流特性的忆阻器被认为可以有效地抑制十字交叉阵列中串扰电流的影响,在下一代非易失性存储器的高密度存储实用化方面具有重要发展潜力。     

有源忆阻器伏安曲线与电路频率之间的关系

忆阻器是具有记忆特性非线性电阻器,是现实的第四种基本二端电路元件。文章以光滑三次型非线型函数描述的有源磁控忆阻器模型为例,利用Multisim计算机仿真软件,进一步研究有源忆阻器伏安曲线与电路频率之间关系,讨论有源忆阻器输入电流的突变特性。结果表明:由光滑三次型非线型函数的有源磁控忆阻器模型构成的电路具有边界效应,电流具有突变特性。     

斜率可调微分负阻双口的设计

本文提出了一种用两个场效应管实现的压控线性电阻电路。借助于该电路,在微分负阻单口电路的基础上实现了斜率可调压控微分负阻双口。理论分析与实验结果具有良好的吻合。     

基于忆阻的自适应单神经元多变量解耦PID控制器

为了解决强耦合问题和控制过程中参数难于调节的问题,提出了基于忆阻的自适应单神经元多变量解耦PID控制器,根据传统控制器的结构和原理,构建了两变量解耦控制器的结构。分析了两变量解耦控制器的性能,给出了实验仿真结果。通过实验结果,发现这个新的两变量解耦控制器具有较高的控制可靠性、较好的适应性,比传统的控制器学习速度快。最后得到了一个理想的、自适应、自组织的多变量解耦控制器,并获得了较好的控制效果。     

基于驱动-响应和耦合同步算法的忆阻混沌系统同步分析

针对忆阻器反馈的Lorenz超混沌系统和最简并行忆阻器混沌系统采用驱动-响应和耦合同步算法进行同步特性分析,应用李雅谱诺夫指数谱和分岔图分析了忆阻混沌系统的动力学特性,并对驱动-响应和耦合同步算法进行了比较。实验结果表明,忆阻器混沌系统不但有更加复杂的动力学特性,而且可用驱动-响应和耦合同步算法达到同步,并且耦合同步算法比驱动-响应算法更具有实际应用价值。因此,此研究为忆阻器混沌系统应用于密码学、信息安全和保密通信等领域提供相关理论依据。     

含多吸引子的忆阻混沌系统的分析与实现

采用磁控忆阻器作为Sprott-J系统的负反馈,构造了一个新的具有无限平衡点的4维忆阻混沌系统,将所有的非线性项都集中在一个方程中．分析系统的耗散性、平衡点集的存在性和稳定性,以及Lyapunov指数和维数,利用分岔图和Lyapunov指数谱观察并研究该混沌系统的动力学特征．Matlab数值仿真结果表明,新系统是耗散系统且具有1个线平衡点集．动力学分析结果表明,新忆阻Sprott-J系统在改变参数时存在反倍周期分岔现象,改变初始条件时,系统出现多吸引子共存现象．研究系统在不同初始条件和系统参数下的分岔特性,得到系统混沌与混沌、混沌与周期、周期与周期共存的多吸引子特性．采用Multisim软件对系统进行电路模拟及数值仿真,结果表明,数值仿真结果与相应的电路结果相吻合,验证了新忆阻Sprott-J混沌系统的物理可行性．研究为忆阻Sprott-J混沌系统在图像加密领域的应用提供了理论基础．     

基于SET/MOS混合结构的4-2编码器设计

基于单电子晶体管（SET）的库仑振荡效应、多栅输入特性和相移特性,实现了SET/MOS混合结构的或门逻辑,并利用该或门逻辑实现了4-2编码器。利用HSPICE对所设计电路进行仿真验证,仿真结果表明该电路能够实现4-2编码器的编码功能。与纯CMOS编码器相比,该SET/MOS混合电路仅由2个PMOS管、2个NMOS管和2个SET构成,具有结构简单、尺寸小、集成度高的优点。     

高速船波浪增阻的一种简化计算及在船型设计中的应用

波浪增阻是船舶在航行中经常遇到的问题,将波浪增阻理论研究结果运用于船舶设计中已成为可能.本文在分析了经典的波浪增阻公式之后,提出一种简化方法,使其计算不用数值积分而得出波浪增阻的近似值,从而简化了计算方法、提高了计算速度.同时给出了阻力影响函数的船型设计方法,通过实际计算,证明了在设计中考虑波浪增阻的必要性.     

基于89C52的IC卡读/写器的设计及应用

作者介绍IC卡读 /写器的一种设计方法 ,以ATMEL公司生产的MCS 5 1系列单片机 89C5 2为核心 ,从高可靠性的要求出发 ,设计了IC卡读 /写器。作为嵌入式系统 ,文章分析了IC卡读 /写器在加油站收费系统及其它系统中的实际应用。实践证明该电路结构简单 ,设计合理 ,实际使用效果好     

空位掺杂La(1-χ)2/3Ca1/3MnO3的结构及磁电阻效应

利用标准的固相反应法在1 200 ℃烧结了La(1-χ)2/3Ca1/3MnO3(χ=0,0.02,0.04,0.08,0.10)样品,冷却后,取出部分在1 350 ℃进行再烧结.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其晶体结构及表面微观结构进行了研究.X射线衍射测量分析表明样品均为单相,单胞仍然具有正交对称性结构(空间群为Pnma),随着掺杂浓度的增加,晶格常数和晶胞体积逐渐减小.通过扫描电镜研究表明,样品随着掺杂浓度增加,晶粒逐渐增大,均匀性变好;样品在1 350 ℃再烧结条件下,平均粒度要大,空隙度变小.样品随着掺杂浓度的增加,电阻在逐渐增大,磁电阻在逐渐减小.     

丁醇/柴油混合燃料对压燃式发动机燃烧及微粒排放特征的影响

在一台高压共轨增压中冷四缸柴油机上试验研究了不同工况下,不同掺混比例的丁醇/柴油混合燃料对发动机燃烧及微粒排放特征的影响。结果表明:随着丁醇掺混比的增加,滞燃期延长,预混合燃烧量增加,燃烧相位滞后,且小负荷工况下的影响更为明显。丁醇/柴油混合燃料可在不增加NOx排放的前提下,显著降低排气烟度及微粒排放,但指示热效率较纯柴油略有降低。发动机燃用丁醇/柴油混合燃料的微粒排放绝大多数为超细微粒,比例超过99%;随着丁醇比例的增大,发动机各粒径段微粒数量浓度均有所下降,大负荷工况更为明显。废气再循环(EGR)的引入使得积聚态微粒和总微粒数量浓度明显增加,丁醇的加入使得混合燃料对EGR的耐受性增强。丁醇/柴油混合燃料结合EGR策略可同时降低发动机的NOx和微粒排放。     

基于Matlab/GUI的干燥建模仿真平台设计及应用

将多种智能优化算法与支持向量机的建模方法集成在一个建模仿真平台上,利用Matlab/GUI技术设计的回转干燥窑建模仿真可视化界面,具有界面友好、操作简单的优点,解决了回转干燥窑干燥过程建模难的问题。通过对干燥窑建模仿真,验证了所设计的建模仿真平台具有有效性和实用性。