自HP实验室提出纳米忆阻器(Memristor,MR)以来,这种具有记忆功能的特殊元件就掀起了国内外学者们的研究热潮。忆阻器因其具有体积小、功耗低和信息记忆的特性,在神经网络、电力电子等各个领域都具有极大的应用潜力。本文设计了几种记忆元件模拟器,并在浮地型忆阻器模型的基础上提出了一种控制忆阻器极值的方法。在此基础上设计了截止频率可控型低通、高通和带通滤波器,并将忆阻带通滤波器应用到电力线载波通信技术中。首先,本文对记忆元件的提出和发展进行简要介绍和梳理,并对忆阻器控制方法、忆阻滤波器的现状以及电力线载波通信技术进行概述。其次,设计了四种不同类型的忆阻器模拟器,分别为Simulink型、模拟-数字混合型、浮地型和电流型和一种基于变容二极管的通用记忆元件模拟器。这种通用记忆元件模拟器只需更改电路中的一个元件就可以实现忆阻器、忆容器和忆感器的相互转换。通过仿真模拟验证和硬件实验电路验证,记忆元件模拟器均能实现记忆功能,符合记忆元件的定义。第三,根据浮地型忆阻模拟器的实现原理,提出了一种控制忆阻器极值的方法,该方法无需额外的控制电路即可实现忆阻值在两个阻值之间切换。然后利用此忆阻模拟器设计了一类截止频率可调型低通滤波器和一种忆阻高通滤波器。最后搭建仿真和硬件实验平台进行验证,结果表明滤波器截止频率能够跟随忆阻值的改变而改变,而且滤波性能良好。第四,首先介绍了电力线载波通信(Power Line Communication PLC)技术的建模和通信策略,然后根据浮地型忆阻器模型设计了一种截止频率可控型带通滤波器,并将其应用到PLC技术中。最后搭建仿真和硬件实验平台验证了带通滤波器的截止频率可控性和滤波性能,体现了忆阻带通滤波器在PLC技术中的优势。该论文有图64幅,表8个,参考文献94篇。