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磁控二氧化钛忆阻混沌系统及现场可编程逻辑门阵列硬件实现

作者:许雅明; 王丽丹; 段书凯新混沌系统忆阻器动力学行为可编程逻辑门阵列

摘要:忆阻器作为混沌系统的非线性部分,能够提高混沌系统的信号随机性和复杂度,减小系统的物理尺寸。本文将磁控二氧化钛忆阻器应用到一个新的三维自治混沌系统中,通过理论推导和数值仿真,从平衡点的稳定性、Lyapunov指数谱、庞加莱截面和功率谱等方面研究了该系统的动力学特性,并详细讨论了不同参数变化对系统相图和平衡点稳定性的影响。有趣的是,在改变参数的情况下,系统的吸引子会产生翻转、混沌程度加剧和混叠的现象,说明该忆阻混沌系统具有丰富的动力学行为。此外,本文将改进的牛顿迭代法运用于现场可编程逻辑门阵列技术中,巧妙设计出一种只迭代3次就能达到所需精度的开方运算器,从而硬件实现了该忆阻混沌系统。这突破了以往忆阻器混沌系统只能在计算机模拟平台仿真的瓶颈,为进一步研究忆阻混沌系统及其在保密通信、信息处理中的应用提供了参考。

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物理学报

《物理学报》(CN:11-1958/O4)是一本有较高学术价值的大型半月刊,自创刊以来,选题新奇而不失报道广度,服务大众而不失理论高度。颇受业界和广大读者的关注和好评。 《物理学报》先后获得第一、二、三届国家期刊奖,2001—2010年度“百种杰出期刊”奖,中国科学院特别奖、一等奖等多项重要奖项,2009年获得“新中国60年有影响力的期刊”荣誉称号,2010年荣获出版界国家最高奖——中国政府出版奖期刊奖,2012年和2013年连续获得“中国最具国际影响力学术期刊”荣誉称号,2013年获得国家新闻出版广电总局评定的“全国百强科技期刊”。

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