非线性忆阻器的串并联研究及在图像处理中的应用

忆阻器是一种新型的非线性动态可变电阻器,其阻值变化依赖于通过它的电荷量或磁通量.作为第四种基本电路元器件,忆阻器具有不同于电阻、电容和电感的独特性能,在非易失性存储器、神经形态系统、非线性电路等众多领域中有巨大的应用潜能.基于惠普忆阻器模型,推导了一种带有窗函数的闭合形式的电荷控制忆阻器数学模型,该模型能够模拟忆阻器边缘附近的非线性离子迁移现象,同时能够保证忆阻器的边界条件,使忆阻器工作在正常的工况内,是一种更接近实际器件的忆阻器模型.进一步分情况对忆阻器的串并联电路进行理论推导.最后,基于忆阻器串并联电路的性质,将忆阻器与数字图像处理相结合,利用忆阻器实现图像处理所需的非线性映射函数.大量的计算机仿真验证了提出的方案在图像取反、对比度伸缩及图像灰度调整应用中的有效性.该方案的提出有望进一步推动数字图像处理的发展,促进数字图像处理硬件的实现.     

忆阻器的图形用户界面设计及在交叉阵列存储中的应用

研究了忆阻器的电荷控制和磁通量控制模型,构建了忆阻器Simulink模型,并对其仿真结果进行特性分析. 提出了一种用于图像存储的忆阻器交叉阵列,可以实现黑白、灰度图像的存储和输出,并设计了基于Matlab的图 形用户界面,通过选择和设定输入电压和图像类型、参数大小,便能直观准确地反映出忆阻器的行为特性及在二值 和灰度图像上的存储特性,为更加方便地研究忆阻器及应用提供了有效的方法.