基于混沌振子的微弱信號檢測技術(shù)研究.pdf

1、微弱信號檢測技術(shù)是一門新興的學(xué)科，主要研究強噪聲背景下的微弱信號檢測的原理與方法，微弱信號廣泛存在于很多領(lǐng)域中，如機電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、雷達(dá)信號識別、醫(yī)學(xué)信號處理等，微弱信號的檢測也成為這些領(lǐng)域首要解決的問題。微弱信號檢測的目的是把微弱信號從噪聲中檢測和提取出來，是一門綜合技術(shù)和尖端技術(shù)，是現(xiàn)代信號檢測處理領(lǐng)域的一個重要研究方向。
　　做為非線性科學(xué)的一個主要分支，混沌理論的興起和發(fā)展為微弱信號檢測提供了新的檢測方法和思路?；煦缯褡邮?/p>

2、一種能夠表現(xiàn)典型混沌現(xiàn)象的非線性系統(tǒng)，如Duffing振子、Lorenz振子和Birkhoff-shaw振子等。由于混沌振子系統(tǒng)的相軌跡變化對周期信號具有敏感而對噪聲免疫特性，因此當(dāng)淹沒于噪聲中的微弱周期信號經(jīng)過混沌振子系統(tǒng)以后就可以把有用信號從噪聲中識別和恢復(fù)出來。
　　利用混沌振子檢測微弱信號的主要工作有兩個方面，一是研究具體檢測方法，二是尋求新型的檢測振子模型以擴展混沌振子檢測的應(yīng)用范圍。本文就這兩方面展開研究，首先從 Bi

3、rkhoff-shaw振子檢測正弦周期信號出發(fā)，研究了Birkhoff-shaw檢測周期信號的可行性；其次初步研究了Birkhoff-shaw振子檢測周期信號的具體方法，分別從正弦信號，方波信號，脈沖信號和混合信號幾個方面做了研究，并在檢測性能方面與Duffing振子做了比較分析。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1．在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，運用Melnikov分析方法和Lyapunov指數(shù)相結(jié)合的方法，尋找混沌振子系

4、統(tǒng)的混沌閾值和系統(tǒng)由混沌狀態(tài)向周期運動過度狀態(tài)的閾值，實驗仿真證明該方法要比單獨用一種方法更精確，為混沌振子用于微弱正弦周期信號檢測提供了理論依據(jù)。
　　2．研究運用Birkhoff-shaw振子檢測微弱正弦周期信號的具體方法。改進一種檢測已知信號頻率條件下檢測信號幅值的方法，實驗仿真證明該方法比原有的方法更簡單實用，并且檢測效果也比較理想。在總結(jié)Birkhoff-shaw振子系統(tǒng)輸出分量的基礎(chǔ)上，得到一種檢測未知信號參數(shù)時頻率和

5、幅值的檢測方法，并經(jīng)過實驗分析證明檢測方法檢測微弱正弦周期信號的可行性和有效性，并與 Duffing振子做比較分析，結(jié)果說明Birkhoff-shaw振子在檢測正弦信號方面的優(yōu)勢。
　　3．初步研究了Birkhoff-shaw振子系統(tǒng)在一般微弱周期信號檢測中的運用，通過對方波信號、脈沖信號和一般疊加信號的研究，證明了Birkhoff-shaw振子用于一般周期信號檢測的可行性和有效性。
　　4．通過對一種微弱變頻信號的檢測說明