条件对称忆阻混沌振荡器及其多稳态研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang8327501
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着混沌理论的发展,混沌信号源在化学电解等应用也有了新的突破。为了研究混沌信号源对化学电解的效率影响,往往需要采用动力学行为丰富、抗干扰性强以及调控方便的混沌信号源。忆阻器作为一种新兴的电路元件,能够为混沌振荡器的构建提供新的非线性反馈,从而便于构造高复杂度甚至多稳态的混沌系统,为工程应用提供更多的选择。因此,本文构造条件对称忆阻混沌系统并基于此进一步探索其多稳态机制,吸引子生长机制以及分岔调控幅频机制等动力学行为,以便于将混沌结合到化学电解过程实现新的应用。主要工作包括:首先,提出了忆阻混沌系统的条件对称建模方法,发现了其共存吸引子和吸引子生长动力学行为。基于条件对称原理,研究了只含单个线性项的混沌系统模型,在极性平衡的约束下,通过引入非线性函数和忆阻器构造了条件对称忆阻混沌系统。通过仿真系统的相轨、Lyapunov指数谱、分岔图、平均值等动力学行为,对系统进行了详细的分析,验证了系统的条件对称属性。在研究无穷多稳态对系统的影响时,发现了吸引子生长现象。模拟电路实验进一步验证了理论分析和数值分析的结果。其次,提出了一种具有条件对称性、吸引子生长和幅频调控特性的忆阻混沌系统。基于其无穷多稳态和条件对称以及极性反转的特性,提出了三种不同类型的吸引子生长机制。观察了系统的相轨、Lyapunov指数谱、分岔图、平均值等动力学行为,验证了不同吸引子生长机制及其表现形态。此外,还通过控制系统的参数实现了系统的幅频调控。模拟电路实验验证了理论分析和数值分析的正确性。最后,研究了混沌系统在化学电解领域上的应用。基于混沌系统的幅频调控与偏置调控的特性,先构建了一个可自由实现幅频与偏置调控的混沌系统。在此基础上利用三极管的电流放大作用设计了电流放大电路,并加入了电路模块来调整波形的输出。最终两者联合,构造了混沌电流放大装置。并以理论分析仿真与实物测试分析的形式研究了系统的极性调控、偏置调控、幅频调控对混沌电流的影响。
其他文献
混沌在物理学、工程学和其他科学学科中是一个非常普遍的现象。一方面,宽频混沌信号的调理困难以及物理器件局限性的存在限制了混沌信号的应用,需要获得高复杂度,易调控的混沌信号源。另一方面,忆阻器作为第四个基本电路元件,特别是在其真实物理器件研制成功后,对于混沌系统的设计提供了另外一种全新的选择。忆阻器可以作为一个非线性反馈项出现在混沌系统中,借助它可以构造高复杂度或具有多种稳态的混沌系统,且基于忆阻器构
随着电子技术的高速发展,集成电路的工作频率不断提高,集成的晶体管数目也在不断增加,而加工芯片的尺寸却在进一步减小,芯片的电磁兼容问题越发严重,所以对集成电路进行辐射测试就显得十分重要。而传统的横电磁(Transverse electromagnetic wave,TEM)波小室的测量带宽仅到1GHz,远远满足不了工作频率日益升高的集成电路的测试,TEM小室的适用范围受限。而TEM小室法作为应用最广
随着科技的快速发展,W波段(75~110 GHz)以下的频带资源已被各种无线系统所占用,未来分配给其他用途系统的频谱必将被推到更高的频带,所以毫米波、亚毫米波以及更高频带的器件设计具有十分重要的研究价值,而其中研究设计精巧、高性能的毫米波混频器占据重要地位。本文以毫米波混频技术基本理论为基础,基于二极管DMK2308,在HFSS(High Frequency Structure Simulator
在边坡工程领域,特别是在具有高陡危岩体的边坡工程中,落石防护已成为该领域的主要研究课题之一,被动柔性防护网因其优越的性能被广泛应用。以渝怀线K158白马一号隧道进口仰坡为研究对象,评估该地区危岩失稳条件下,当前布设的被动防护体系的服役性能。利用摄影测量的方法快速构建出精确的边坡起伏形态及数值模型,基于概率统计、能量损失、碰撞回弹等理论,利用Rocfall模拟落石运动过程。最终根据各级防护网的防护效
极化可重构天线通常应用于需要极化分集的场合,例如无线通信、雷达和导航系统。本文设计了多款基于重构馈电网络的多极化天线。首先,提出了两款单元天线,实现了圆极化和任意方位角线极化的重构;然后,提出了一款阵列天线,实现了双极化双波束功能,通过改变阵列天线激励分布,可以对双波束的极化状态进行独立调控。本文的具体内容主要包括:1.设计了一款左/右旋双模单元天线,基于左/右旋圆极化波合成原理,该天线单元在主辐
超材料具有自然界中常规物质所不具备的超常物理性质,在纳米光子学中是一个重要的研究方向。超材料能够突破衍射极限并且响应波段可调控,在生物医疗、成像、光伏等领域都有很大的应用前景。而近年来基于全介质的超材料因为具有损耗小、稳定性高等优势,成为当前超材料的一项研究热点。以下是本篇论文的主要工作:1.设计了一种基于全介质SiO2的单通道完美吸收结构。通过数值分析计算得出结果,这一吸收器在波长为2.14μm
学界对明清时期云南地区的矿业研究大都集中在矿厂人员组织、运输路线、矿业政策以及规模等方面,而对矿厂分布和小区域内运输路线缺少详实性与直观性的探讨。因此,本研究对填补滇中、滇东北地区的矿厂分布与矿运路线部分具有一定意义。本文在前人研究的基础上,结合田野调查与文献的方法,借助GIS平台,绘制矿厂分布图与路线复原图,从矿冶史和交通史的角度展开研究,以路南、易门、东川为例,对明清时期云南滇中、滇东北地区的
全固态脉冲激光器具有能量高、体积小和光束质量好等优点,在激光加工、激光医疗、国防军事以及工业生产等众多领域得到了广泛的应用。其中,被动调Q激光器发展十分迅速,在非线性脉冲动力学、近红外波段固体激光器等方面取得重大进展,近十年内成为了国际上争相研究的热点。由于传统的可饱和吸收体调制深度难以调控,基于二维材料的脉冲激光器难以满足日益增长的实际应用需求,存在着调控功耗高、速度慢、效率低等缺陷。本文设计并
卷云在大气环境中承担重要角色,它主要由冰晶粒子组成。研究卷云的微观物理特性对光通信技术、测云雷达、卫星遥感等具有重要意义。太赫兹波的波长与卷云冰晶粒子大小在同一尺度,因此在卷云探测中有着独特的优势。本文围绕水滴和冰晶粒子的散射和吸收特性展开研究,主要工作如下:1.针对94GHz、220GHz和340GHz三个频段,采用Mie散射法和离散偶极子近似法(Discrete Dipole Approxim
在这个信息爆炸的时代,越来越多的人关注和重视信息安全。并且,随着量子计算技术不断发展,研究者们也开始思考现有密码在未来量子世界的安全性,为将来做好准备。为此,既有能够抵御量子攻击的后量子密码被提出,亦有借助量子计算对经典密码的分析被展示。其中,基于量子算法的密码分析,相比经典密码分析,在一些特定问题或特定密码结构上,能有明显的加速效果,甚至能够指数级加速。所以,量子计算与密码分析的结合是一个双赢的