基于双忆阻混沌电路的分析及应用

摘要

设计了一个磁控忆阻器仿真器和一个有源荷控忆阻器仿真器,并基于这两种忆阻器设计了一个新的五维混沌电路系统。对系统进行动力学特性分析,包括平衡点集的求解、稳定性、分岔图、Lyapunov指数谱、共存分岔及多稳定性。结果表明,当参数变化时,系统存在单周期、倍周期及混沌态。特别地,当取不同的初值时,系统出现共存混沌吸引子、共存倍周期和共存单周期的现象。通过分析随初值变化的Lyapunov指数谱与分岔图,表明系统具有多稳定性。对混沌电路进行Multisim电路仿真,仿真结果与Matlab数值仿真一致。此外,用实际器件搭建了硬件电路,该电路结构简单、易于制作,实验结果验证了数值仿真与电路仿真的正确性。最后,基于双忆阻混沌硬件电路实现,设计了一个随机信号发生器。该系统具有良好的初值灵敏性,可以与加密算法相结合,应用在信息加密和保密通信领域。

关键词

磁控忆阻器 / 荷控忆阻器 / Multisim电路仿真 / 硬件电路 / 随机信号发生器