基于荷控忆阻器的四阶混沌电路

近年来,基于亿阻器的混沌电路受到国内外学者的广泛关注.然而现阶段的研究,大都采用通过磁控忆阻器和负电导并联构成的有源忆阻器替代蔡氏电路中蔡氏二极管的方法.而采用荷控忆阻器的混沌电路大都同时使用荷控忆阻器与磁控忆阻器构成的五阶双忆阻器混沌电路.该文在蔡氏电路的基础上,采用荷控忆阻器与电感串联的形式构造了一个新的四阶忆阻混沌电路,并提出改进的忆阻器非线性特性曲线,通过数值仿真的方法进行了验证.最后,对这个新的四阶忆阻混沌电路进行动力学特性分析,主要通过李雅普诺夫指数和吸引子在相平面的投影.     

基于忆阻器的五阶MCK混沌电路研究

采用忆阻器替换分段线性电阻的方法,在Matsumoto,Chua和Kobayashi (MCK)提出的四阶混沌电路基础上,设计了一个含有忆阻器的五阶对称混沌电路,建立了五阶忆阻混沌电路的数学模型.采用常规动力学分析方法,分析了五阶忆阻混沌电路的平衡点集及其稳定性、Lyapunov指数.采用常规元器件,构建了五阶忆阻混沌电路的仿真模型,并进行了电路仿真实验.理论分析和仿真实验结果表明,设计的五阶忆阻混沌电路具有丰富的混沌行为,丰富了忆阻混沌电路的设计与应用.     

一个磁控忆阻器混沌电路及其FPGA实现

忆阻器是一种新的电路元件.为研究忆阻器混沌的基本特性和实现方法,对一种三次光滑特性忆阻器混沌电路的基本动力学特性进行了深入分析,包括平衡点集及其稳定性,暂态混沌及其状态转移,提出了一种克服暂态混沌从而产生稳定混沌的方法,并基于FPGA研究了忆阻器混沌的数字化实现问题,获得了预期的实验结果.     

忆阻器混沌电路的仿真

本文介绍了HP忆阻器的基本概念及数学模型,该模型可以较好地表示HP忆阻器的非线性掺杂漂移性质,将忆阻器用于蔡氏电路,可以得到基于忆阻器的混沌电路。笔者使用Matlab进行系统级仿真,并简要地进行了动力学分析。建立了忆阻器的Orcad模型,对其进行了仿真实验,其结果与HP实验室相同。我们用Orcad进行器件级仿真,为实际的混沌电路提供基础。该数值仿真和电路仿真结果一致,表明该混沌电路是可行的。     

基于文氏振荡器的忆阻混沌电路

该文采用文氏桥振荡器和磁通控制的分段线性忆阻器,设计了一种新的单一参数控制的混沌电路。通过调节控制参数,该系统在忆阻器的非线性作用下,通过倍周期分岔产生了混沌和超混沌现象。利用常规的动力学分析手段研究了电路参数变化时系统的动力学特性,例如平衡点稳定性分析,李雅普诺夫指数谱和分岔图。为了验证电路的正确性,该文采用集成运放和压控开关实现了一个分段线性磁控忆阻器的模拟等效电路,并将该系统应用于提出的混沌电路,Pspice仿真结果与理论分析完全吻合。     

基于忆阻器的新型四阶超混沌电路

在一个三维自治系统中引入三次非线性磁控忆阻器,得到了一个新的四维忆阻超混沌系统。通过分析该系统的动力学行为,发现它具有线平衡点,存在共存吸引子。通过MATLAB编程计算出Lyapunov指数,结果证明了该系统存在超混沌行为。Simulink数值仿真得到的相图和基于忆阻等效电路设计的PSpice电路仿真相图完全对应一致,验证了系统的正确性与有效性。     

简洁无电感忆阻混沌电路及其特性

采用非理想有源电压控制忆阻器和磁通控制型光滑3次非线性忆阻器,该文设计了一种不含电感的简单(只含5个电子元器件)双忆阻混沌电路。采用常规的非线性分析手段详细研究了电路参数变化时系统的基本动力学行为,例如平衡点稳定性分析,相轨图以及李雅普诺夫指数谱和分岔图等。通过调节系统控制参数,该系统可产生多涡卷、多翼以及暂态混沌等十分丰富的动力学现象。此外,还研究了系统依赖于忆阻器初始状态的多稳态,得到了一些有意义的结果。为验证电路的可行性及稳定性,通过对忆阻器的模拟等效电路的搭建,并将该等效电路应用于所提出的混沌电路中,硬件电路实验结果以及Multisim电路仿真结果与理论分析一致。     

含两个磁控忆阻器的五阶混沌电路设计

基于经典蔡氏混沌振荡电路,利用2个磁控光滑忆阻器以及电容、电感设计了一种新的五阶混沌振荡电路。讨论了平衡点稳定性,分析了相图、Lyapunov指数和分岔图。此双忆阻混沌电路具有复杂的动力学行为,运动轨迹依赖于电路参数和电路初始状态;从能量的角度探索了奇异吸引子,结果表明系统存在不同吸引子共存的多稳态现象。用PSpice进行了电路设计,验证了Matlab理论仿真正确性和电路设计的可实现性。     

含两个荷控忆阻器的五阶混沌电路研究

忆阻器作为一种具有记忆功能的新型非线性元件,被广泛应用于非线性电路系统设计中。利用两个基于荷控光滑模型的忆阻器以及采用常见的线性电子元件电感、电容、负电阻等设计了一种新的五阶混沌振荡电路。采用常规的系统动力学分析方法,分析了系统平衡点稳定性、相图、李雅普诺夫指数谱和分叉图,研究了系统随电路参数和荷控忆阻器初始状态变量变化的非线性动力学特性。Matlab数值仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于分数阶忆阻器的混沌电路分析与设计

提出了一种新型的分数阶忆阻混沌电路.首先,建立了分数阶忆阻器的数学模型,通过数值仿真验证了分数阶广义忆阻器满足忆阻器的基本特性.然后,将分数阶广义忆阻器与蔡氏振荡电路相结合,建立了一种基于分数阶广义忆阻器的混沌电路模型.通过稳定性理论,对分数阶系统的稳定性进行了分析.为了进一步研究电路参数对系统动态行为的影响,利用相位...     

新的三维自治混沌系统及其电路仿真

为了丰富非线性电路领域的研究内容,提出一个新的三维自治混沌系统,构造其数学模型。运用MATLAB对它的相图、Lyapunov指数、庞加莱映射图等复杂动力学特征进行分析研究,证实此三维混沌系统是一个新三维混沌自治系统。通过非线性电路的基本理论,将数学模型转化为电路方程,进而构造出符合该混沌系统的非线性电路,运用Muhisim软件对该电路进行仿真,验证了其真实存在性。     

微波Colpitts混沌电路实验研究

本文首先介绍了Colpitts电路的数学模型，给出了基于预设定频谱分布的Colpitts混沌电路中主要电路参数的设计方法；然后对工作在微波频段的Colpitts混沌电路进行了实验研究，验证了给出的电路参数设计方案；最后对实验过程中的电路调试方法，电路频谱宽度的瓶颈问题，电路功耗问题以及进一步的工作进行了讨论。     

基于AgInSbTe忆阻器的高效MLP神经网络

忆阻器自被制造出来以后在神经形态计算方面展现了巨大的应用潜力,然而众多神经形态计算算法的基于忆阻器的神经网络往往无法处理负突触权重或者需要引入非常复杂的控制电路,从而无法获得较高的处理效率.为了克服这一困难,提出一种结合忆阻器参考行和流控电压源(CCVS)的结构,实现了正负权重在单个忆阻器件上的高效映射.以双层的MLP...     

基于虚拟仪器三维四翼混沌系统研究及实现

讨论了基于虚拟仪器三维四翼混沌系统的研究模式,设计了软件系统,并给出三维四翼混沌系统电路原理图及其实验结果,证实基于虚拟仪器技术为研究非线性系统提供可行的方案,利用此方案进行实验,结果证明此实验系统具有良好的实验效果。与传统的自治混沌系统相比,此系统具有参数调节方便、易实现、可靠性高,实时性好等优点,该特点在保密通信等工程中有重要的应用。     

基于混沌符号动力学的图像加密电路研究

结合混沌符号动力学原理及单驱动恒流源混沌电路1-D分段线性映射混沌系统,本文经过理论论证并提出了一种能够实现数字图像加密的像素位和像素值的置乱算法.该算法利用混沌符号动力学原理,仅利用一个有限长度的密钥参数便可完成多密钥的置乱加密过程,而且能同时完成像素位和像素值的不同密钥加密,大大加强了密钥的搜索空间,增强了抗破解的...     

半导体激光器混沌电路延时反馈控制方法

由于当前方法未能建立物理模型,导致混沌电路延时反馈控制复杂度和控制耗时增加,容错率下降,为此提出一种半导体激光器混沌电路延时反馈控制方法。组建半导体激光器混沌电路延时反馈条件下激光器电流激发混沌的物理模型,获取激光器非线性增益和线宽增强因子特性,并获取控制延迟可控条件。分析延迟量和反馈增益的解析关系,获取目标周期轨道控制参数的分岔图,以此为依据进行半导体激光器混沌电路延时反馈控制。实验结果表明,所提方法能够有效降低混沌电路延时反馈控制复杂度和控制耗时,大幅度提升容错率。     

有源磁控忆阻器的等效电路及滤波频率特性研究

基于三次非线性数学模型,采用通用有源电路元器件完成了一种磁控忆阻器的"浮地"二端口等效电路实现,基于Multisim电路仿真软件并搭建实际硬件电路研究了其伏安特性,进而研究了基于该有源磁控忆阻器的WC高通和低通滤波电路的频率特性,并与无源RC高通和低通滤波电路的频率特性进行了比较。软件仿真和硬件实验结果表明:有源WC高通滤波电路与无源RC高通滤波电路呈现相似的幅频和相频特性,而有源WC低通滤波电路的频率特性不同于单极点的无源RC低通滤波电路,其幅频和相频特性均呈现出多极点的特性。     

Emitter-coupled pair chaotic generator circuit

An emitter-coupled pair chaotic generator is proposed with a control parameter that can be tuned for distinct chaotic behaviors. The proposed circuit is a compact, high-speed implementation of the chaotic map based on the hyperbolic tangent function. It is demonstrated that the circuit and map parameters are analytically related. As an application, we design a random number generator that passes all NIST statistical tests by applying a post-processing to the balanced bit sequence generated by a quantization of the circuit output.