Yeni bir hafızalı kondansatör emülatörünün gerçekleştirilmesi ve kaotik sistemlerde kullanımı

Hafızalı elemanlar ailesinin temel elemanı olan hafızalı direnç, 1971 yılında Prof. Leon O. Chua tarafından dördüncü temel devre elemanı olarak literatüre eklenmiştir. İlerleyen çalışmalar, hafızalı direnç temelli bellek davranışının yanı sıra yük-gerilim ilişkisine dayalı hafızalı kondansatör elemanını da ön plana çıkarmıştır. Hafızalı kondansatörlerin elektronik dünyasına olan katkılarını incelemek araştırmacılar için oldukça ilgi çekicidir. Hafızalı kondansatörün henüz ticarileşmiş entegre bir formu bulunmadığından, bu elemanın pratik kullanımı aynı karakteristik davranışı sergileyen emülatör devreleri aracılığıyla sağlanmaktadır. Bu çalışmada yük kontrollü, artan/azalan (incremental/decremental) özelliklere sahip, yüzer formda ve elektronik olarak ayarlanabilir yapıda bir hafızalı kondansatör emülatörü tasarlanmıştır. Yapısında hafızalı direnç içermediğinden karmaşık olmaması ve geniş sayılabilecek bir frekans aralığında çalışabilmesi emülatörün avantajlarındandır. Tasarlanan emülatörün performansını incelemek için alçak geçiren filtre, adaptif öğrenme ve integratör devrelerinde standart kondansatör yerine hafızalı kondansatör kullanılmış, hafızalı kondansatör emülatörünün filtreleme, öğrenme, güç verimliliği ve çalışma hızı gibi birçok parametre açısından avantajlı sonuçlar verdiği görülmüştür. Devre teorisi bütünlüğünü sağlamak için yapılan çalışmalar teorik, benzetimsel ve deneysel olarak gerçekleştirilmiş olup tutarlı sonuçlar elde edilmiştir. Hafızalı kondansatörün doğrusal olmayan özellikleri, kaotik devrelerde kullanımını cazip hale getirmekte ve görüntü şifreleme ile haberleşme güvenliği gibi alanlarda yeni çalışmaların yapılmasına olanak sağlamaktadır. Bu bağlamda önerilen hafızalı kondansatör emülatörü dahil edilerek dört boyutlu, Chua devresi benzeri yeni bir kaotik denklem sistemi oluşturulmuştur. Kaotiklik testleri yapılan sistemin yüksek karmaşıklık seviyesi avantajına sahip bir hiperkaotik devre olduğu analiz edilmiştir. Güvenli haberleşme uygulamaları açısından önemli olan kaotik senkronizasyon, iki ayrı yöntem üzerinden gerçekleştirilmiştir. Ayrıca kaotik haberleşme ve görüntü şifreleme uygulamaları, önerilen sistem üzerinden farklı yöntemlerle incelenmiştir. Son olarak, kaotik davranışın bastırılması ve sistemin düzenli denge noktalarına yönlendirilmesi amacıyla kaos kontrolü uygulanmış, elde edilen sonuçlar kullanılan yöntemlerin başarısını göstermiştir.