[发明专利]一种具有绝对值非线性项的有源磁控忆阻电路

说明书

一种具有绝对值非线性项的有源磁控忆阻电路，包含四个电路通道电路，每一个电路通道都配置运算放大电路、积分运算放大电路和反相器装置，并且在第四电路通道中加入绝对值模块，电压输入输出满足关系v₀＝|v_i|，最后可以得出四个电路通道的电路输出信号的前一级输出状态分别是x₁，x₂，x₃，x₄；本发明基于蔡氏电路，引入一类绝对值忆阻器，由绝对值忆阻器取代传统蔡氏电路的蔡氏二极管，产生复杂的双涡卷混沌吸引子，该有源磁控忆阻电路可应用于保密通信、混沌加密、随机数的产生等工程领域。

技术领域

本发明属于非线性电路技术领域，具体涉及一种具有绝对值非线性项的有源磁控忆阻电路。

背景技术

忆阻器是继电感、电容和电阻外的第四种基本元器件。1971年，加州大学伯克利分校的蔡少棠教授预言了忆阻器的存在。2008年，美国惠普实验室Stan Willams团队成功研制出第一个忆阻器。因其有着天然的非线性和可塑性，可以与其他电路元件有机结合，可构建出基于忆阻的混沌振荡电路，这也为非线性忆阻混沌电路应用开辟新的篇章。

忆阻电路是非线性动力学系统中所具有的一种特殊现象，其具有丰富而复杂的非线性运动特性。由于忆阻器的研究涉及微电子、凝聚态物理、材料学、电路与系统、计算机、自动化、人工智能和神经生物学等多学科领域中的特殊应用，构造具有新特性的忆阻电路系统进行探讨其潜在的应用价值一直以来是非线性电路领域内研究的热点。目前已有的忆阻电路都是基于连续函数忆阻器建立的忆阻混沌电路系统，不具备分段函数的特性且连续函数产生的吸引子比较单一，随着技术的发展和提高，急需一种具有分段函数特征的忆阻电路的实现。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有绝对值非线性项的有源磁控忆阻电路，基于蔡氏电路，通过引入绝对值忆阻器分到动力学方程中，利用绝对值函数的分段非线性特性，存在许多不确定性的吸引子，建立具有绝对值非线性项的理想有源磁控忆阻电路系统，使得含有绝对值忆阻器的忆阻电路比传统的非线性电路具有拓扑结构更加复杂、动力学行为更加丰富，可广泛应用于保密通信、混沌加密、随机数的产生等工程领域。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有绝对值非线性项的有源磁控忆阻电路，包括第一通道电路、第二通道电路、第三通道电路及第四通道电路，第一电路通道的输出信号-x₁反馈到第一电路通道乘法器A1的一个输入端和第四电路通道的一路输入信号；该信号输出的前一级信号x₁分别作为第一电路通道、第二电路通道和第四电路通道乘法器A2的一路输入信号；第二电路通道的输出信号-x₂反馈到第二电路通道作为一路输入信号；该信号输出的前一级信号x₂分别作为第一电路通道和第三电路通道的一路输入信号；第三电路通道的输出信号-x₃反馈到第二电路通道作为一路输入信号；第四电路通道的输出信号-x₄反馈到第四电路通道作为一路输入信号；第四电路通道的绝对值模块输出信号|x₄|分别反馈到第一电路通道乘法器A1的一个输入端及第四电路通道乘法器A2的一个输入端，作为一路输入信号。