随着电子技术和材料工艺的发展,复杂信息处理的方式越来越高效简洁。作为纳米级材料的最新成果,忆阻器将磁通量和电荷联系起来,并且带有记忆特性,加上其天然的纳米级尺寸,受到了学术界和工业界的极大关注和研究。同时,忆阻器能够模拟人类大脑中突触的记忆功能,这有望彻底改变计算机的工作方式和信息处理方式。本文分析了忆阻器的研究现状,紧接着总结了忆阻器相关数学模型的理论和仿真。然后,对忆阻器间的耦合行为进行了详细分析,探讨了初始阻值对忆阻器工作范围的影响。最后,对忆阻桥突触电路进行了相关分析和仿真实验,并且针对其不足进行了改进。首先,本文分析了惠普忆阻器、自旋忆阻器和磁控耦合忆阻器的数学模型,并且进行了理论分析和仿真实验。其次,在磁控忆阻器的基础上构建了磁控耦合忆阻器的数学模型,总结了不同连接方向下的忆阻器串并联的耦合行为,而且利用设计的图形用户界面直观的展示了耦合忆阻器的关系曲线。然后,讨论了不同初始忆阻值下,忆阻器正常工作范围的变化。紧接着利用Pspice仿真电路,从电路的方向出发,再次展示了忆阻器之间的耦合行为。最后,对忆阻桥突触电路权重的更新规则进行了详细说明,并且利用电路仿真软件对其进行了仿真实验。本文对忆阻桥突触电路进行了改进,构建了新型的忆阻桥突触电路,节省了电流信号和电压信号之间相互转换的过程。