荷控型忆阻混沌系统的动力学及图像加密应用

摘要

设计了一个四维荷控型忆阻混沌电路，建立了相应状态变量的动力学方程。分析了平衡点的稳定性，结合分岔图、Lyapunov指数谱和相轨图等研究了初始条件对系统运行状态的影响，以及系统在一定电路参数和初值条件下的瞬态行为。运用分块理论和DNA编码的加密算法对图像进行了直方图、相邻像素相关性、密匙敏感性和信息熵分析。结果表明：改变忆阻器内部状态变量的初值可以产生五种不同类型的吸引子，反映了系统动力学对初始条件的敏感性；在不同的电路参数和初值条件下，系统具有瞬态混沌、间歇性混沌和状态转移等复杂的非线性动力学行为；基于荷控型忆阻混沌系统的加密算法安全性较高，统计性能分析反映了图像加密算法的有效性，展示了该算法在安全通信中的潜在应用。

关键词

混沌系统 / 忆阻器 / 瞬态行为 / 图像加密