一、超混沌五阶自治电路的建模与仿真(论文文献综述)
谷双全[1](2021)在《新型具有隐藏特性的混沌系统研究》文中认为混沌学作为一门多领域的交叉学科,在多个领域都能见到它的身影。而混沌系统在保密通信系统应用中有着举足轻重的地位,因此对混沌系统的理论研究有着深远的意义。随着隐藏吸引子这一概念的提出,对具有隐藏特性的混沌系统的建模及其动力学分析成为研究热点。目前大多数混沌系统的研究主要集中于耗散混沌系统,而对具有隐藏特性的保守系统的建模和动力学分析的研究较少。与整数阶非线性系统相比,分数阶非线性系统能够更为准确地描述实际系统中出现的复杂动力学行为,对分数阶混沌系统的建模和分析,尤其是构建具有特殊动力学特性的系统具有重要的理论意义和潜在的工程应用价值。基于上述研究背景,本文在一个简单的三维忆阻电路数学模型的基础上,分别提出了整数阶四维非哈密顿保守超混沌系统及其分数阶形式的混沌模型。所构建的整数阶保守系统具有无平衡点隐藏特性,且分别针对系统参数和初值变化两种情况,通过李雅普诺夫指数、分数维、分岔图和谱熵等数值仿真方法对系统隐藏动力学行为开展了深入的研究,研究结果表明,该整数阶系统相对现有混沌系统具有更宽的混沌区和更高的谱熵。通过引入Caputo定义下的分数阶微分算子所构建的分数阶混沌系统,在固定参数情况下,通过改变初值,分别可以展现出三种具有不同特性的初始偏移助推行为。在验证数值仿真结果方面,分别采用改进化模拟电路设计和数字处理技术搭建了验证平台,验证平台所展示的结果与数值仿真结果高度一致,因此,分别证明了整数阶和分数阶混沌系统的物理可实现性。在隐藏忆阻混沌系统方面,本文基于磁控忆阻器数学模型,提出了一种四维无平衡点隐藏混沌系统,该系统在特定的参数和初值情况下,展现出不同于现有翼状吸引子的多翼行为,表现出隐藏极端多稳定性和三态暂态过渡的动力学行为。通过对系统各状态变量时域的分析,还发现了同状态的相轨迹过渡行为。该系统通过数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)技术得到了实现,证明了多翼系统的物理可实现性,为其后续的工程应用创造条件。
刘光晗[2](2021)在《复杂混沌系统建模、动力学分析及其应用研究》文中进行了进一步梳理相较于耗散混沌系统,保守混沌系统不含一般吸引子无法对其进行重构,且保守混沌流在遍历性,概率分布和分数维方面也更具优势。因此更适合应用于混沌保密通信和伪随机数的生成,利用FPGA数字芯片实现保守混沌系统并用于信息加密成为一个重要的研究方向。随着混沌的应用研究日益深入,忆阻元件以其独特的记忆功能和电路特性,在复杂超混沌电路设计方面表现良好。此外,由于超混沌系统比普通的混沌系统更加复杂,因而更具应用前景。本文围绕Hamilton保守混沌系统以及忆阻-LC铁磁谐振电路的建模、动力学分析、混沌产生机理以及工程应用几个方面展开研究,主要内容如下:(1)进行了Hamilton保守混沌系统的建模和混沌产生机理的研究。提出两个Hamilton保守混沌系统并分析了参数对系统动力学行为的影响,第一类系统以四维欧拉方程为基础进行建模,其Hamilton能量保守而Casimir能量不保守,使用Casimir功率的振荡揭示混沌产生的机理。第二类系统模型基于构建一类Hamilton保守混沌系统的方法,系统的结构矩阵为正则因此不具备Casimir函数,于是通过寻找奇异退化异宿环对系统进行机理分析。(2)设计实现了保守混沌系统的伪随机信号发生器。对两类保守混沌系统模型进行离散化,利用DSP Builder搭建系统模型并生成VHDL代码,利用FPGA数字电路平台设计出了基于保守混沌系统的伪随机信号发生器。两类系统产生的混沌信号均成功通过了NIST测试,说明混沌序列具有良好的随机性能可用于信息加密。(3)构建了基于忆阻器的LC铁磁谐振超混沌电路模型。将广义磁控忆阻器与铁磁混沌电路结合,构建了一个忆阻-LC铁磁谐振电路模型。该系统能够呈现出丰富的动力学行为,可以产生超混沌奇异吸引子,且在特定参数及初值条件下存在共存和暂态混沌现象。进而,通过分析忆阻器对电路动力学特性的影响,提出一种基于忆阻器参数调整的混沌抑制方法,丰富了忆阻器在电路保护元件方面的应用。
杨文燕[3](2020)在《基于SBT忆阻器的高阶混沌电路及其动力学分析》文中研究说明忆阻器是一种非线性电阻,它能记住流过它的电荷量,并通过控制电流的变化来改变它的电阻,它的记忆特性不能由其它三个电路元件的任何组合实现。由于忆阻器的特殊特性,它可以用来构造混沌电路,并且由于忆阻器天然的非线性特性,基于忆阻器的混沌电路容易产生丰富的动力学行为。目前,大部分混沌电路研究没有把实物忆阻器作为一个真正的电路元件应用到电路中,绝大多数基于忆阻的混沌电路研究主要是利用“模拟忆阻器”实现的,与实物忆阻器具有明显差别;本文将SBT(Sr0.95Ba0.05TiO3)忆阻器直接作为基本电路元件参与混沌电路设计。本文利用早期建立的SBT忆阻器的磁控模型,设计了基于SBT纳米实物忆阻器的四阶和五阶混沌电路。运用理论分析与数值仿真相结合的形式,研究了初始状态和电路参数对基于SBT忆阻器的高阶混沌电路的非线性动力学行为的影响。通过设置合适的初始状态和电路参数,发现所设计的电路系统中均存在丰富非线性动力学行为,如稳定点、汇、周期、极限环、混沌等。本文第三章提出了基于SBT忆阻器的四阶混沌电路,进行了基于SBT忆阻器的四阶混沌电路的非线性动力学分析,研究了四阶电路系统的动力学行为与初始状态和电路参数的依赖关系。发现该四阶电路受到初始条件(φ(0),u1(0),i3(0),u2(0))和电路参数(γ,p,α,β)的影响,对该电路系统的初始条件和电路参数设置不同的值时,可以得到复杂的动力学特性,其中包括稳定点、周期、混沌。并且,四阶系统随初始状态变化中有共存现象出现,如共存周期、共存混沌吸引子。在本文的第四章提出了基于SBT忆阻器的五阶混沌电路,分析了其动力学行为及共存现象。研究结果显示,该五阶电路的动力学行为受到初始条件φ(0)和电路参数α、γ、β的影响,产生了较四阶电路更为复杂的动力学现象,包括稳定点、汇、极限环、周期、混沌;值得注意的是,该五阶电路中存在丰富的共存现象,如共存周期、共存混沌以及汇、周期与混沌的共存等。共存现象意味着多个记忆共存,在非线性科学与信息工程中有重要的研究意义。特别地,该电路系统中还发现了隐藏混沌吸引子。本文中对于实物忆阻器的混沌电路的研究对忆阻混沌电路的硬件实现及实际应用提供了重要的理论依据。
邓勇[4](2020)在《忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现》文中研究表明2008年,美国HP实验室宣布首次物理制成了纳米级的第四种基本电路元件——忆阻器。这一重大突破,随即引发了国内外关于忆阻器材料、模型以及应用等方面井喷式的研究热潮。由于忆阻器具有特殊记忆性,其在非易失性存储器、人工神经网络、非线性电路系统等领域均表现出了巨大应用价值。在非线性系统领域,新构建的忆阻型非线性电路系统能产生出保密通信、图像加密时所需要的复杂度高、随机性强的混沌信号,且其效率、安全性以及保密性均比一般的混沌电路系统更高。因而,构建出具有复杂动力学行为的新忆阻混沌系统,具有重要应用价值和现实意义。本文基于不同的忆阻器模型构建出了两个新的忆阻混沌系统,并对新构建的忆阻混沌系统进行了深入的理论分析与研究。基于所构建的系统设计了对应的忆阻混沌电路,并采用硬件电路、DSP硬件平台对系统可行性和物理可实现性进行了实验验证。具体内容概括为如下两个部分:(1)通过引入一个二次磁控忆阻器模型作为经典Liu-Chen系统的反馈项,构建出了一个具有吸引子旋转的四翼忆阻Liu-Chen混沌系统。随后,对系统的相位图、分岔图、吸引盆、Lyapunov指数等进行常规动力学分析,发现这个具有线平衡点的忆阻混沌系统能够随着忆阻器初始值的改变产生出多种状态下共存吸引子旋转的新颖现象,以及其它共存吸引子的暂态转移、持续混沌等复杂动力学行为。接着,对所提出的忆阻混沌系统进行了相应电路的设计、仿真与硬件实验,电路实验结果与数值理论仿真分析结果基本一致。并以该忆阻Liu-Chen混沌系统为研究对象,对系统进行了分数阶化处理,根据有限时间稳定性定理设计出了合理的分数阶控制器,实现了分数阶忆阻Liu-Chen混沌系统的有限时间同步。(2)通过把一个双曲正切忆阻器引入到Holmes型Duffing方程中,得到了一个双曲正切忆阻型Duffing系统。通过分析系统的相位图、转换相图、分岔图等,揭示出了该系统具有目前神经网络中研究较热的簇发现象以及其它丰富动力学行为。例如,通过改变外加激励的频率F可以产生非完全对称的双边簇发、振荡尖峰数目可控的簇发、非完全对称的单边共存簇发、多种周期混沌共存等动力学行为。并通过分岔图及平衡点分析,研究了簇发振荡产生的机理。最后,采用Multisim电路仿真与数字信号处理平台(DSP)对系统进行了硬件实现,其实验结果与理论分析一致,从而验证了系统的可行性和物理可实现性。
顾振宇[5](2020)在《条件对称混沌与超混沌系统的建模、电路实现及同步研究》文中指出随着混沌理论的发展,混沌保密通信也向高层次延伸。为了提高保密效果和适用性,需要获得更高复杂度、更强抗干扰性以及更易调控的混沌信号源。超混沌系统在相空间中折叠反转,呈现更大的不稳定性,被认为具有更高的动力学复杂度。另一方面,忆阻器作为一种新兴的基本电路元件,特别在物理器件研制成功后,关注度也在不断提高。忆阻器能够为混沌系统的构建提供非线性反馈,借助于它能构造高复杂度甚至多稳态的混沌系统。本文研究旨在构造条件对称超混沌系统和以忆阻为基础的条件对称混沌系统,通过系统建模、电路设计、同步分析,揭示系统的动力学特征,并为其应用奠定基础。本文的主要工作包括:提出了条件对称忆阻混沌系统,揭示了其极性调控和幅频调控实现方法。基于条件对称原理,研究了只含单线性项的混沌系统模型,通过引入非线性函数构造了条件对称忆阻混沌系统。在分析平衡点稳定性、耗散性的基础上,进一步分析了系统的基本动力学特性。分析发现,利用忆阻器参数可以控制系统全局变量频率和局部变量幅度。通过初始值分析,揭示了系统的多稳态属性。利用模拟电路,构造了条件对称忆阻系统的模拟平台,验证了系统的物理属性。基于非对称和对称超混沌系统构建了两种条件对称模型,研究了其动力学行为。对混沌系统进行条件对称改造,构造了具有极性控制、偏置控制的对称超混沌系统和具有极性控制、偏置控制、幅频控制的非对称超混沌系统,分析了系统参数和初始值对系统动力学演化的影响。通过对非分岔参数中的偏置参数、特殊分岔参数引起的幅频调控以及初始值影响下的极性调控进行理论推导或数值仿真。对连续系统方程进行离散化建模,利用单片机电路平台在数字方法上实现了条件对称超混沌系统。对条件对称混沌系统进行了同步研究,实现了线性反馈同步。基于线性反馈同步原理,研究了该同步方法的适用条件与范围。基于系统分析,构造了新的同步模型,建立了新的同步误差系统,并研究了系统极性调控、偏置调控、幅频调控对同步效果的影响,给出了同步解决方案。
金秋森[6](2020)在《双忆阻Shinriki振荡电路的极端多稳定特性分析及其应用》文中进行了进一步梳理忆阻器是描述电荷和磁通关系的第四个基本电路元器件,其阻值可以随着电流的变化而发生改变,常被称作具有记忆功能的广义电阻。相较于电阻、电容和电感,忆阻器具有天然的非线性特性,使得其能够与极少的元件构成混沌电路。除此之外,纳米级忆阻器具有低功耗、非易失性强、可拓展性强等特点,在存储器、神经网络、人工智能等方面拥有广阔的应用前景。本文构建了两组忆阻混沌振荡系统,在伏安域和韦库域分别对其进行动力学行为仿真,完成两组系统的硬件电路实验,设计一个基于忆阻混沌序列的彩色图像加密平台,主要研究内容如下:(1)提出含二次磁控忆阻和三次荷控忆阻的Shinriki振荡电路,并在伏安域分析系统的非线性特性首先,建立系统的五阶数学模型,计算振荡器的耗散系数和平衡点集。对振荡器开展在不同电路元件参数变化情况下的基本动力学行为分析,包括多种模式的共存分岔、周期-混沌状态转移等。其次,借助李雅普诺夫指数、分岔图、动力学地图等,分析双忆阻Shinriki振荡器由忆阻参数和初值引发的的反单调现象和共存非对称行为。最后,通过吸引盆观测了振荡器依赖不同电路元件初始条件的极端多稳态现象。(2)构造含两个不同极性磁控忆阻的Shinriki振荡电路,并在韦库域重构系统的极端多稳态首先,使用增量电荷-磁通建模的方法获得系统的降维模型,将与忆阻器初始条件相关的面平衡点集转换为确定的平衡点。其次,通过传统的定量分析方法,分别观测振荡器在降维前后依赖电路元件参数变化的非线性现象。最后,通过评估韦库模型中平衡点的位置和稳定性,精确地预测了振荡器的动力学行为,并在此基础上实现了对忆阻振荡系统的极端多稳态重构。(3)完成两个忆阻混沌系统的电路实验,并设计一个彩色图像加密平台首先,利用Verilog语言和FPGA开发板搭建系统的数字模块电路,通过示波器捕捉不同状态吸引子轨迹图,验证数值仿真的准确性。其次,对韦库域双忆阻振荡模型进行等效电路元件换算,利用Multisim软件模拟硬件电路搭设。通过调节电路中的五个直流电压源,实现对极端多稳态的物理控制。最后,提出一个基于振荡器多稳态序列的彩色图像加密平台,借助Python和FPGA技术设计了平台的加密流程,根据仿真参数和加密效果图评价了平台的加密性能。
薛友宝[7](2019)在《基于SBT实物忆阻器的混沌电路及其多稳定性研究》文中进行了进一步梳理自蔡少棠教授于1971年预测了忆阻器的存在以来,由于没有物理器件作为支撑,忆阻器并没有引起人们的注意。直到2008年惠普实验室团队在《自然》杂志上首次报道实物忆阻器的存在,由于它在很多领域的潜在应用,如非易失性存储器、神经形态计算以及忆阻器混沌电路等,忆阻器开始引起全世界人们的广泛关注。忆阻器具有非线性的特性,它的出现为混沌电路或混沌系统的设计开启了一个崭新的大门。基于忆阻器的混沌电路的动力学行为依赖于电路参数和初始状态的设置,并且基于忆阻器的混沌电路拥有更加丰富的动力学行为,因此忆阻器非常适合用来实现混沌电路的设计。目前,大多数关于忆阻混沌电路中的忆阻器都是模拟忆阻器,它和实物忆阻器相比还是有一定的差别的。本文所采用的忆阻器数学模型是根据课题组研制的实物忆阻器实测数据得到的,它更能体现实物忆阻器元件的特性。在第三章中运用平衡点与稳定性分析的方法对基于SBT实物忆阻器的混沌电路进行了理论分析,通过MATLAB数值仿真分析了基于SBT实物忆阻器的混沌电路随电路参数和初始状态值变化时系统动力学行为的变化情况,分析发现该系统呈现出复杂的动力学行为。在第四章中运用平衡点与稳定性分析的方法对基于SBT实物忆阻器的五阶混沌电路进行了理论分析,通过MATLAB数值仿真分析的方法,对依赖于初始状态φ(0)、y(0)、z(0)和w(0)的基于SBT实物忆阻器的五阶混沌电路的动力学行为进行分析,发现当初始状态发生变化时,基于SBT实物忆阻器的五阶混沌电路系统呈现了共存吸引子现象。同时,设置合适的初始状态和电路参数,电路系统展现了多稳定现象。多稳定现象在非线性科学以及实际工程中有着重要的应用。通过分析混沌电路系统的多稳定性可以加深对多稳定性的理解,这对多稳定性在实际应用中有重要意义。
扶坤荣[8](2019)在《新型四维超混沌系统的设计及其应用研究》文中提出混沌是非线性系统所特有的一种运动形式。混沌的长期不可预测性、遍历性以及对初始条件的极度敏感性,预示着混沌将在密码学中得到广泛的应用。与混沌系统相比,超混沌系统具有两个及以上的正Lyapunov指数,且系统维数最低是四维,故具有更复杂的动力学特性和更广阔的应用前景。因此,设计具有复杂动力学特性的四维超混沌系统是一个很有意义的研究课题。本文针对四维超混沌系统及其应用开展研究,主要工作如下:1.提出了一个具有多稳态的四维耗散超混沌系统,设计了系统的模拟电路和数字电路,并将此系统应用于图像加密。采用Lyapunov指数、时域波形图、Poincaré截面、分岔图等分析了系统的基本特性。研究发现系统具有丰富的动力学行为:不同初始值下系统的运动状态和拓扑结构均发生了较大变化,即存在丰富的多稳态;参数或初始值中任意一个变化均会影响吸引子翼的个数。设计了此系统基于Multisim的模拟电路和基于FPGA的数字电路,表明了系统的可实现性。此外,基于谱熵(SE)复杂度和C0复杂度研究了系统的动态复杂度。设计了系统的伪随机序列发生器,其产生的超混沌序列和混沌序列通过了频数分布检验和随机性测试,验证了序列具有良好的随机性。采用检测成功的序列进行了图像加密应用实验,证明了此系统在图像加密中的可应用性。2.提出了一个具有极端多稳态的四维保守超混沌系统,设计了系统的数字电路,并将此系统应用于图像加密。采用Lyapunov指数、时域波形图、Poincaré截面、分岔图等分析了系统的基本特性。研究发现系统具有复杂的动力学行为:具有无穷多个相互靠近或远离的超混沌和混沌轨道共存,即存在极端多稳态;参数和初始值的变化影响着超混沌或混沌轨道涡卷的个数。对系统进行了FPGA数字电路实现,验证了系统的可实现性。此外,基于谱熵(SE)复杂度和C0复杂度研究了系统的动态复杂度。设计了系统的伪随机序列发生器,其产生的保守超混沌序列和保守混沌序列通过了频数分布检验和随机性测试,验证了序列的随机性。采用检测成功的序列进行了图像加密应用实验,表明了该系统在图像加密中的可应用性。
谭其威[9](2019)在《无感忆阻型混沌系统研究及其电路设计》文中指出忆阻器是具有记忆特性的非线性元件,还具有功耗低、纳米尺寸、速度快、非易失性等特点。由于忆阻器的非线性及记忆性,它的加入使得电路很容易产生混沌,使混沌电路的设计更加灵活且可以缩减电路的物理尺寸。忆阻型混沌电路比一般混沌电路更容易产生复杂的混沌信号,更适合于需要利用混沌的场景。混沌电路中电感元件的存在使得电路的鲁棒性差,且由于电感所占物理空间大,不利于电路的集成。本文的主要工作是通过理论、数值、以及电路仿真分析研究忆阻器在混沌电路设计领域的应用,重点是研究不包含电感元件且电路结构简单的忆阻型混沌电路。主要研究成果和创新之处如下:(1)为了探索简洁型忆阻混沌电路,即包含元器件数目尽量少且不含电感元件的忆阻型混沌电路,将光滑三次压控忆阻器和光滑三次磁控忆阻器应用于由五个电路元器件构成的正弦振荡电路中,构建了一个仅含六个电路元器件的无感忆阻混沌电路。该电路具有三个线平衡点集,随电路参数和初始值变化的动力学行为丰富,具有共存无限多个吸引子的超级多稳态特性和复杂的状态转移行为。电路的Multisim仿真证实了理论与数值仿真的正确性。(2)以强化混沌,生成更为复杂的吸引子,如多涡卷或多翼混沌吸引子,且进一步简化无感忆阻型混沌电路为目标,采用两个不同的忆阻器、两个电容和一个电流反馈运算放大器,建立了一个既能产生多涡卷又能生成多翼吸引子,仅包含五个电路元器件的无感忆阻型混沌电路。电路具有有限个数的平衡点。调节单个电路参数,即可实现涡卷数目、翼数目改变,以及涡卷到翼的切换。此外,改变单个初始值,系统可在二翼、四翼、六翼和八翼之间的任意转换。电路具有多稳态特性、状态转移等复杂的现象。电路的Multisim仿真和电路实现结果都与数值模拟一致,验证了电路的正确性和可行性。
陈皓琦[10](2019)在《双磁控忆阻动力学模型构建及FPGA硬件实现》文中认为忆阻器(Memristor)作为一种优良的非线性器件,由它形成的电路容易发生混沌振荡。由此产生的混沌信号具有很强的内随机性和宽带功率谱等特性,在安全通信领域中可以发挥重要作用。目前,大多数的研究人员采用分立元件搭建传统模拟电路来实现忆阻混沌系统,但是模拟电路易受外界环境影响,同时忆阻混沌系统对电路参数和初始状态极其敏感,构建的硬件电路稳定性不强,且电路很难做到小型化,不方便嵌入设备中进行工程应用。现场可编程逻辑门阵列(FPGA)具有集成度高、容量大、可靠性高、开发快速等优点,广泛应用于现代数字信号处理和芯片设计领域。采用FPGA技术硬件实现的忆阻混沌电路可以有效利用两者优势,有利于忆阻器在工程中应用和推广。本文的主要工作为构建两个磁控忆阻器,利用其构造一个五阶忆阻混沌电路,对电路非线性特性进行数值分析,并基于FPGA技术硬件实现该电路系统。具体研究内容如下:(1)构建两个磁控忆阻器模型并验证其忆阻特性。基于经典Chua混沌电路设计一个五阶双磁控忆阻混沌电路,对电路非线性特性的数值分析表明,它具有丰富的混沌动力学行为。采用分岔图和Lyapunov指数谱方法研究电路对参数的依懒性,结果表明系统在不同的电路参数下,动力学行为有着明显的差异,其运行轨道经历了极限环、准周期、超混沌状态。最后,基于Multisim电路仿真软件搭建忆阻混沌电路。(2)采用一阶离散处理对电路进行数字化转换,基于Matlab/Simulink平台,利用DSP Builder库开发忆阻混沌系统数字电路,并且进行电气规则检查和逻辑验证。(3)基于FPGA技术,通过CycloneⅣE系列EP4CE10F17C8N芯片搭建的硬件平台,真实实现了该模型数字化系统。设计结果表明,数字化忆阻器系统避免了模拟元器件的漂移和不稳定性,硬件波形显示性能稳定可靠,且与计算机仿真结果完全一致。该设计方案灵活、普适性强,具有实际可推广应用的价值和前景。综上所述,本文的研究成果为传统混沌电路设计提供了新的发展方向,推动了忆阻器在工程中的应用,对信息安全和电子与电路领域有着一定的参考价值及意义。
二、超混沌五阶自治电路的建模与仿真(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超混沌五阶自治电路的建模与仿真(论文提纲范文)
(1)新型具有隐藏特性的混沌系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文的研究内容与结构安排 |
第2章 新型无平衡点的非哈密顿保守超混沌系统 |
2.1 系统建模及其基本性质 |
2.1.1 系统模型 |
2.1.2 基本性质 |
2.2 系统的隐藏动力学行为 |
2.2.1 系统参数的敏感性分析 |
2.2.2 隐藏极端多稳定性 |
2.2.3 暂态过渡行为 |
2.3 系统谱熵复杂度分析 |
2.4 系统电路实现及其Multisim仿真 |
2.5 本章小结 |
第3章 新型无平衡点分数阶混沌系统 |
3.1 分数阶微积分 |
3.1.1 分数阶微积分的定义 |
3.1.2 分数阶微积分的求解算法 |
3.2 新型分数阶混沌系统 |
3.3 三种具有不同特性的初值偏移助推行为 |
3.3.1 具有保守特性的初始偏移助推行为 |
3.3.2 具有准保守特性的初始偏移助推行为 |
3.3.3 具有耗散特性的初始偏移助推行为 |
3.4 系统的硬件实现 |
3.5 本章小结 |
第4章 新型基于忆阻器的无平衡点混沌系统 |
4.1 新型基于忆阻器的混沌系统 |
4.1.1 系统建模 |
4.1.2 基本性质 |
4.2 隐藏动力学行为 |
4.2.1 间歇混沌与多翼行为 |
4.2.2 隐藏极端多稳定性和筛型盆 |
4.3 多种共存暂态过渡行为 |
4.3.1 暂态过渡类型I |
4.3.2 暂态过渡类型II |
4.3.3 暂态过渡类型III |
4.3.4 暂态过渡类型IV |
4.4 基于DSP的系统硬件实现 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(2)复杂混沌系统建模、动力学分析及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 保守混沌系统 |
1.2.2 忆阻混沌电路 |
1.3 研究内容与章节安排 |
第二章 混沌系统理论及分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 两类保守混沌系统建模方式 |
2.2.1 四维欧拉方程理论 |
2.2.2 广义Hamiltonian系统构造方法 |
2.3 忆阻器模型 |
2.3.1 物理器件模型 |
2.3.2 数学理论模型 |
2.4 混沌动力学分析方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 Hamilton保守混沌系统建模及机理分析 |
3.1 引言 |
3.2 Hamilton保守系统建模 |
3.2.1 四维广义欧拉方程模型(Case1 系统) |
3.2.2 四维Hamilton保守系统模型(Case 2 系统) |
3.3 Hamilton保守混沌系统平衡点分析 |
3.4 Hamilton保守系统混沌产生机理 |
3.4.1 四维广义欧拉方程模型能量分析 |
3.4.2 四维Hamilton保守系统模型的奇异退化异宿环 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于FPGA的保守混沌系统电路实现 |
4.1 引言 |
4.2 混沌系统的随机性测试 |
4.2.1 NIST统计测试 |
4.2.2 Hamilton保守系统测试结果 |
4.3 保守混沌系统的FPGA电路实现 |
4.3.1 混沌信号的数字电路实现 |
4.3.2 Hamilton保守混沌系统电路实现结果 |
4.4 本章小结 |
第五章 忆阻-LC铁磁超混沌电路建模及动力学分析 |
5.1 引言 |
5.2 忆阻-LC铁磁超混沌电路模型 |
5.3 忆阻-LC铁磁谐振模型的动力学行为 |
5.3.1 平衡点分析及分形维数 |
5.3.2 动力学分岔 |
5.3.3 吸引子共存现象 |
5.3.4 混沌暂态与持续混沌行为 |
5.4 忆阻-LC铁磁谐振电路的混沌抑制 |
5.4.1 混沌铁磁谐振与抑制方法 |
5.4.2 忆阻器的混沌抑制效果 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
致谢 |
(3)基于SBT忆阻器的高阶混沌电路及其动力学分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
2 忆阻器与混沌系统理论 |
2.1 忆阻器理论 |
2.2 混沌系统理论 |
2.3 忆阻混沌系统 |
2.4 本章小结 |
3 基于SBT忆阻器的四阶混沌电路的设计及分析 |
3.1 四阶电路系统的设计 |
3.2 稳定性分析 |
3.3 初始条件对四阶混沌电路的影响 |
3.4 电路参数对四阶混沌电路的影响 |
3.5 本章小结 |
4 基于SBT忆阻器的五阶混沌电路的设计及分析 |
4.1 五阶电路系统的设计 |
4.2 稳定性分析 |
4.3 初始条件对五阶混沌电路的影响 |
4.4 依赖于初始条件的共存现象分析 |
4.5 电路参数对五阶混沌电路的影响 |
4.6 依赖于电路参数的共存现象分析 |
4.7 隐藏混沌吸引子 |
4.8 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(4)忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 忆阻器研究动态 |
1.2.2 忆阻混沌系统研究动态 |
1.3 本文主要内容及结构 |
第2章 忆阻混沌系统理论与设计方法 |
2.1 混沌基本理论 |
2.1.1 混沌的定义 |
2.1.2 混沌基本特征 |
2.1.3 混沌动力学判别方法 |
2.2 忆阻器定义 |
2.3 忆阻器电路特性及分类 |
2.3.1 忆阻器电路特性 |
2.3.2 忆阻器的模型分类 |
2.4 忆阻混沌系统的设计方法 |
第3章 基于二次磁控忆阻器的Liu-Chen混沌系统动力学分析、电路实现与应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 二次磁控忆阻型Liu-Chen混沌系统 |
3.3 系统的动力学分析 |
3.3.1 耗散性 |
3.3.2 平衡点分析 |
3.3.3 共存吸引子旋转与其它复杂动力学行为 |
3.4 系统的电路设计与实现 |
3.4.1 Multisim仿真实现 |
3.4.2 电路硬件实现 |
3.5 忆阻混沌系统的有限时间同步应用 |
3.5.1 分数阶有限时间稳定性理论及控制器设计 |
3.5.2 数值仿真研究 |
3.6 小结 |
第4章 基于双曲正切忆阻器的Duffing混沌系统动力学分析、电路设计及DSP实现 |
4.1 引言 |
4.2 双曲正切忆阻型Duffing混沌系统 |
4.2.1 双曲正切忆阻器模型 |
4.2.2 忆阻型Duffing系统模型 |
4.3 系统的动力学分析 |
4.3.1 耗散性 |
4.3.2 平衡点分析 |
4.3.3 对称、非对称簇发与共存现象 |
4.4 系统的电路设计与DSP实现 |
4.4.1 Multisim仿真实现 |
4.4.2 DSP硬件实现 |
4.5 小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 本文主要工作总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果和参与的科研项目 |
(5)条件对称混沌与超混沌系统的建模、电路实现及同步研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及其意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的研究内容与结构安排 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 论文组织结构 |
第二章 非线性元件与系统基础 |
2.1 混沌的基本理论 |
2.1.1 混沌的基本概念 |
2.1.2 混沌的特征 |
2.1.3 混沌分析方法 |
2.1.4 混沌系统设计 |
2.2 忆阻的基本理论 |
2.2.1 基本电路元件关系 |
2.2.2 忆阻模型 |
2.3 混沌电路设计方法 |
2.3.1 模拟电路设计 |
2.3.2 数字电路设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 条件对称忆阻混沌系统的设计与实现 |
3.1 动力学系统的条件对称构建原理 |
3.2 条件对称忆阻混沌系统的建模 |
3.3 系统动力学分析 |
3.3.1 分岔分析 |
3.3.2 幅度和频率控制分析 |
3.4 多稳态分析 |
3.4.1 对称与条件对称共存吸引子 |
3.4.2 多稳态性能 |
3.5 电路实现 |
3.6 本章小结 |
第四章 条件对称超混沌系统的设计与实现 |
4.1 对称超混沌系统的条件对称化设计 |
4.1.1 系统模型建立 |
4.1.2 共存分岔分析 |
4.2 非对称超混沌系统的条件对称化设计 |
4.2.1 系统模型建立 |
4.2.2 共存分岔分析 |
4.3 混沌系统的数字电路实现 |
4.4 本章小结 |
第五章 条件对称混沌系统的同步研究 |
5.1 线性反馈同步原理 |
5.2 条件对称混沌系统的同步仿真 |
5.2.1 条件对称忆阻混沌系统同步 |
5.2.2 源自对称系统的条件对称超混沌系统同步 |
5.2.3 源自非对称系统的条件对称超混沌系统同步 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)双忆阻Shinriki振荡电路的极端多稳定特性分析及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.2.1 忆阻器模型 |
1.2.2 忆阻混沌振荡电路 |
1.3 研究内容与论文结构安排 |
第2章 伏安域双忆阻Shinriki振荡器的动力学分析 |
2.1 理想忆阻模型 |
2.1.1 等效忆阻模拟器 |
2.1.2 基本特性 |
2.2 伏安模型和基本特性分析 |
2.2.1 双忆阻Shinriki振荡器的数学建模 |
2.2.2 耗散性和对称不变性 |
2.2.3 平衡点稳定性分析 |
2.3 动力学特性分析 |
2.3.1 分岔路径和李氏指数 |
2.3.2 聚合费根鲍姆树的反单调现象 |
2.3.3 关于双忆阻初值的对称特性 |
2.3.4 吸引子的非对称共存行为 |
2.3.5 基于初始条件的极端多稳定性 |
2.4 本章小结 |
第3章 韦库域双忆阻Shinriki振荡器的动力学分析 |
3.1 双忆阻Shinriki振荡电路及其极端多稳定性 |
3.1.1 电压-电流关系模型 |
3.1.2 依赖忆阻初值的极端多稳态特性 |
3.2 双忆阻Shinriki振荡电路韦库域模型 |
3.2.1 磁控忆阻器模型的严格本构关系 |
3.2.2 振荡电路的增量磁通-电荷方程 |
3.2.3 平衡点稳定性分析 |
3.3 动力学特性分析 |
3.3.4 电路参数变化时的共存分岔现象 |
3.3.5 依赖无源磁控忆阻初值的不对称分岔 |
3.3.6 韦库域非线性元件初值的影响 |
3.3.7 有源磁控忆阻初值引发的动力学行为 |
3.3.8 重构极端多稳态 |
3.4 本章小结 |
第4章 双忆阻Shinriki振荡器的电路实现及应用 |
4.1 伏安域电路模型FPGA实现 |
4.1.1 离散状态方程 |
4.1.2 仿真模块设计 |
4.1.3 硬件实现结果 |
4.2 韦库域电路模型Multisim实现 |
4.2.1 构建Multisim等效电路 |
4.2.2 硬件电路上的极端多稳态控制 |
4.3 基于Shinriki振荡器的彩色图像加密平台 |
4.3.3 平台简介 |
4.3.4 加密流程 |
4.3.5 加密效果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 未来研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的科研成果及荣誉 |
致谢 |
(7)基于SBT实物忆阻器的混沌电路及其多稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文研究的内容 |
2 混沌系统与忆阻器混沌电路基本理论 |
2.1 混沌基本理论 |
2.2 多稳定性简介 |
2.3 忆阻器混沌电路基本理论 |
2.4 本章小结 |
3 基于SBT实物忆阻器的混沌电路动力学分析 |
3.1 基于SBT实物忆阻器的混沌电路 |
3.2 稳定性分析 |
3.3 依赖于忆阻器初始状态的动力学分析 |
3.4 依赖于电路参数的动力学分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于SBT实物忆阻器的五阶混沌电路多稳定现象分析 |
4.1 基于SBT实物忆阻器的五阶混沌电路 |
4.2 稳定性分析 |
4.3 依赖于忆阻器初始状态φ(0)的动力学分析 |
4.4 依赖于初始状态y(0)、z(0)和w(0)的动力学分析 |
4.5 依赖于电路参数a的多稳定性分析 |
4.6 依赖于电路参数b的多稳定性分析 |
4.7 依赖于电路参数c的多稳定性分析 |
4.8 依赖于电路参数d的多稳定性分析 |
4.9 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(8)新型四维超混沌系统的设计及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 超混沌系统的研究现状 |
1.2.2 多稳态的研究现状 |
1.3 主要研究内容及论文结构安排 |
第2章 混沌相关理论 |
2.1 混沌的一般概念 |
2.1.1 混沌的定义 |
2.1.2 混沌的刻画方法 |
2.1.3 混沌的分类 |
2.2 超混沌与混沌的区别与联系 |
2.3 混沌的电路实现 |
2.4 混沌密码学 |
2.4.1 混沌理论与传统密码学的关系 |
2.4.2 混沌系统的复杂度 |
2.4.3 混沌序列的统计特性 |
2.4.4 一种基于超混沌的图像加密算法 |
2.5 本章小结 |
第3章 具有多稳态的新型四维耗散超混沌系统 |
3.1 引言 |
3.2 新型四维耗散超混沌系统及其基本特性分析 |
3.2.1 系统模型 |
3.2.2 平衡点及其稳定性 |
3.2.3 时域波形图和Poincaré截面图 |
3.2.4 Lyapunov指数谱 |
3.3 多稳态特性及拓扑结构 |
3.3.1 多稳态特性 |
3.3.2 多翼拓扑结构 |
3.4 电路设计 |
3.4.1 基于Multisim的模拟电路设计与仿真 |
3.4.2 基于FPGA的数字电路设计与实现 |
3.5 新型四维耗散超混沌系统在数字图像加密中的应用 |
3.5.1 复杂度分析 |
3.5.2 伪随机序列发生器 |
3.5.3 序列的统计特性 |
3.5.4 图像加密应用实验 |
3.6 本章小结 |
第4章 具有极端多稳态的新型四维保守超混沌系统 |
4.1 引言 |
4.2 新型四维保守超混沌系统及其基本特性分析 |
4.2.1 系统模型 |
4.2.2 时域波形图和Poincaré截面图 |
4.2.3 Lyapunov指数谱及维数 |
4.3 极端多稳态特性及拓扑结构 |
4.3.1 极端多稳态 |
4.3.2 多涡卷拓扑结构 |
4.4 FPGA电路设计与实现 |
4.5 新型四维保守超混沌系统在图像加密中的应用 |
4.5.1 复杂度分析 |
4.5.2 伪随机序列发生器 |
4.5.3 序列的统计特性 |
4.5.4 图像加密应用实验 |
4.6 本章小结 |
第5章 结束语 |
5.1 总结 |
5.2 未来的工作 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
(9)无感忆阻型混沌系统研究及其电路设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 忆阻型混沌电路 |
1.2.2 多翼混沌系统 |
1.2.3 多涡卷混沌系统 |
1.3 论文结构和研究内容 |
第2章 典型混沌系统 |
2.1 混沌 |
2.1.1 概念与特征 |
2.1.2 混沌判别方法 |
2.2 忆阻型混沌电路 |
2.2.1 忆阻器模型 |
2.2.2 忆阻型蔡氏混沌电路 |
2.2.3 基于文氏桥振荡电路的忆阻混沌电路 |
2.2.4 简单LCM忆阻型混沌电路 |
2.2.5 基于带通滤波器的包含两个忆阻器混沌电路 |
2.3 本章小结 |
第3章 具有三线平衡点集的简单无感忆阻型混沌电路 |
3.1 电路描述 |
3.1.1 忆阻器模拟电路建模 |
3.1.2 混沌电路的设计 |
3.2 系统基本动力学分析 |
3.2.1 耗散性与对称性 |
3.2.2 平衡点稳定性分析 |
3.2.3 随电路参数变化的分岔行为 |
3.3 系统多稳态行为分析 |
3.3.1 基于系统参数a的多稳态特性 |
3.3.2 基于忆阻器初始条件z(0)的超级多稳态特性 |
3.4 Multisim电路仿真 |
3.5 本章小结 |
第4章 生成多翼和多涡卷混沌吸引子的简单无感忆阻型混沌电路 |
4.1 电路描述 |
4.1.1 忆阻器模拟电路建模 |
4.1.2 混沌电路的设计 |
4.2 系统基本动力学分析 |
4.2.1 耗散性与对称性 |
4.2.2 平衡点及其稳定性分析 |
4.2.3 基于电路参数的分岔行为 |
4.3 基于忆阻器初始值的动力学分析 |
4.4 Multisim电路仿真以及电路实现 |
4.5 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 个人简历 |
附录 B 攻读硕士学位期间完成的主要工作 |
(10)双磁控忆阻动力学模型构建及FPGA硬件实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 来源与意义 |
1.2 相关领域的研究现状及发展前景 |
1.2.1 混沌电路的研究现状 |
1.2.2 忆阻器的研究现状 |
1.2.3 忆阻混沌电路的研究现状 |
1.2.4 基于FPGA技术实现混沌系统的研究现状 |
1.3 论文主要内容及安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 本文结构 |
第二章 忆阻器基础理论 |
2.1 忆阻器简介 |
2.1.1 忆阻器的提出 |
2.1.2 常见忆阻器模型 |
2.1.3 广义忆阻器的定义 |
2.2 忆阻器的本质特征 |
2.3 忆阻器可编程模拟电路设计 |
2.3.1 忆阻器一端接地可编程电路 |
2.3.2 分压式忆阻器可编程电路 |
2.3.3 忆阻器通用编程模块 |
2.4 本章小结 |
第三章 双磁控忆阻混沌电路模型构建与仿真 |
3.1 混沌的刻画方法 |
3.2 忆阻模型构建 |
3.3 系统方程和动力学分析 |
3.3.1 双磁控忆阻混沌电路 |
3.3.2 平衡点及其稳定性分析 |
3.3.3 双磁控忆阻器模型参数变化动力学分析 |
3.4 忆阻混沌电路的Multisim仿真 |
3.5 本章小节 |
第四章 忆阻混沌电路DSP Builder实现 |
4.1 DSP Builder及其设计流程 |
4.2 忆阻混沌电路的离散化 |
4.3 忆阻混沌电路的DSP Builder设计 |
4.4 忆阻混沌电路的DSP Builder实现 |
4.5 SignalCompiler使用方法 |
4.6 本章小结 |
第五章 忆阻混沌电路FPGA硬件实现 |
5.1 FPGA概述 |
5.2 VHDL开发语言简介 |
5.3 开发环境 |
5.4 设计流程 |
5.4.1 DAC驱动模块设计 |
5.4.2 顶层文件设计 |
5.4.3 忆阻器模型与FPGA芯片接口 |
5.5 实验结果与分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
四、超混沌五阶自治电路的建模与仿真(论文参考文献)
- [1]新型具有隐藏特性的混沌系统研究[D]. 谷双全. 黑龙江大学, 2021(09)
- [2]复杂混沌系统建模、动力学分析及其应用研究[D]. 刘光晗. 天津理工大学, 2021(08)
- [3]基于SBT忆阻器的高阶混沌电路及其动力学分析[D]. 杨文燕. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现[D]. 邓勇. 湘潭大学, 2020(02)
- [5]条件对称混沌与超混沌系统的建模、电路实现及同步研究[D]. 顾振宇. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [6]双忆阻Shinriki振荡电路的极端多稳定特性分析及其应用[D]. 金秋森. 南京师范大学, 2020(03)
- [7]基于SBT实物忆阻器的混沌电路及其多稳定性研究[D]. 薛友宝. 山东科技大学, 2019(05)
- [8]新型四维超混沌系统的设计及其应用研究[D]. 扶坤荣. 重庆邮电大学, 2019(01)
- [9]无感忆阻型混沌系统研究及其电路设计[D]. 谭其威. 湘潭大学, 2019(02)
- [10]双磁控忆阻动力学模型构建及FPGA硬件实现[D]. 陈皓琦. 江西理工大学, 2019(01)