微弱瞬态电磁辐射信号的双耦合Duffing振子自适应检测方法

以研究瞬态电磁辐射信号的远距离探测手段为目的,得到了适用于高频瞬态信号的改进双耦合Duffing振子自适应检测算法。首先分析了双耦合Duffing系统对瞬态放电信号的检测性能,发现该系统对高频信号的检测灵敏度较差,且背景噪声会影响系统的同步效果,导致目标信号误判。基于此对系统算法进行了改进,引入了信号变尺度处理和自适应调节驱动力幅值的算法,利用仿真以及实验验证了该系统的可行性。仿真及实验结果表明,在微弱窄带信号及高斯噪声的干扰下,检测算法能将信噪比<–20 d B的放电信号检测出来;且当信噪比>–20 d B时,系统的检测概率能>90%,检测信噪比<–20 d B时,系统的虚警概率控制为<1%,能够满足工程应用中对检测概率的需求。可见改进算法能够克服双耦合Duffing振子模型存在的弱点,通过待检信号展宽及自动调节驱动力幅值,得到最佳系统检测态,将淹没在背景噪声中的瞬态电磁辐射信号检测出来,为进一步远距离探测的工程应用提供了理论指导。

随机参数作用下参激双势阱Duffing系统的随机动力学行为分析

基于正交多项式逼近理论,研究了在不同随机参数作用下参激双势阱Duffing系统的随机动力学行为.首先,借助Poincaré(庞加莱)截面分析系统的复杂动力学行为;其次,分别针对系统非线性项系数和阻尼项系数为随机参数的情况,运用正交多项式逼近法,将随机参数Duffing系统转化为与之等价的确定性扩阶系统,并证明其有效性;最后,运用等价确定性扩阶系统的集合平均响应,揭示随机系统的动力学特性,以及随机变量强度变化对系统产生的影响.数值结果表明,对于多吸引子共存情形,参激双势阱Duffing系统在随机非线性项系数影响下,其动力学行为较为稳定,共存吸引子与确定性情形保持一致;而当阻尼系数为随机参数时,随着随机变量强度的增加,部分共存吸引子将发生分岔现象.

基于改进双耦合Duffing振子的微弱信号检测方法

针对传统的混沌振子检测强噪声背景下弱信号时存在抗噪性差、易出现相位变化不稳定等问题,结合集合经验模态分解(EEMD)提出一种改进型双耦合Duffing振子系统对强噪声背景下的微弱信号进行检测的算法,并用该检测系统对强噪声背景下微弱正弦信号进行分解并检测。结果表明该检测系统解决了检测多个周期分量的含噪声信号时的模态混叠问题;得出改进型双耦合Duffing振子系统能准确、快速地检测强噪声背景下的弱信号;该方法检测精度高、适应性强,为检测任意频率的弱信号提供了一种新方法。

基于耦合Duffing振子的微弱故障信号检测

针对传统信号处理方法在低信噪比条件下对微弱信号检测的不足,提出一种对双Duffing振子进行阻尼项耦合的方法,通过对此系统进行动力学分析,比单个Duffing振子具有更加复杂的动力学行为。阐述了基于相平面变化的微弱信号检测原理,对时间进行尺度的变换,实现了未知频率信号的检测,最后对微弱脉冲信号进行检测以及真实的故障轴承的早期诊断,取得了较好的效果,该方法在无线通信、雷达系统、旋转机械早期故障诊断等领域具有广阔的前景。

基于双振子差分系统的复频检测新方法

描述了间歇混沌检测原理,结合差分原理构成双Duffing振子差分系统对弱信号频率进行检测,提出了该方法对复频信号的检测具有全新的意义,给出了方法的具体步骤和流程图,在对复频信号进行检测的同时对单频信号也进行了仿真。结果显示,与传统的Duffing振子阵列方法进行比较,该方法不仅减少了阵列数,且在不影响检测精度的前提下提高了频率检测带宽,大大减少了计算量。

双振子差分法检测复频信号的可行性分析

描述了双Duffing振子差分法检测弱信号的基本原理,在仿真的基础上对其检测特性进行分析,验证了双Duffing振子差分系统对弱信号检测的可行性,且此方法可在不影响检测精度的前提下,提高频率检测带宽,减少计算量和阵列数,降低了误判率。

基于双耦合改进型混沌振子系统的弱信号检测

介绍传统的单Duffing混沌振子系统检测微弱信号的原理。传统混沌检测弱信号方法中,在强噪声环境下检测弱信号时系统易出现相位变化不稳定、抗噪性需进一步增强等问题。针对这些问题,本文提出基于双Duffing耦合改进型振子系统来对强噪声环境下的弱信号进行检测的方法,并用此方法对强噪声下的微弱正弦信号进行检测仿真。通过仿真得出双耦合改进型混沌振子系统能够更好地检测强噪声环境下的弱信号,对噪声有着更好的抑制作用。

级联双稳Duffing系统的随机共振研究

研究了级联双稳Duffing系统的随机共振特性,证明级联双稳Duffing系统变尺度系数、阻尼比和级数等参数的适当调节,不仅可实现大参数信号的级联随机共振,而且可优化单级双稳Duffing系统的随机共振特征,即参数调节的级联双稳Duffing系统能实现比单级双稳Duffing系统更好的随机共振输出.此外,级联双稳Duffing系统对方波信号具有良好的滤波整形作用,可用于实现含噪方波信号的波形恢复.

基于Laguerre多项式逼近法的随机双势阱Duffing系统的分岔和混沌研究

应用Laguerre正交多项式逼近法研究了含有随机参数的双势阱Duffing系统的分岔和混沌行为.系统参数为指数分布随机变量的非线性动力系统首先被转化为等价的确定性扩阶系统,然后通过数值方法求得其响应.数值模拟结果的比较表明,含有随机参数的双势阱Duffing系统保持着与确定性系统相类似的倍周期分岔和混沌行为,但是由于随机因素的影响,在局部小区域内随机参数系统的动力学行为会发生突变.

基于耦合混沌的局部放电信号检测

为了有效地检测局部放电脉冲信号,利用双耦合Duffing混沌振子瞬态同步突变现象对脉冲信号的敏感性和对白噪声的免疫能力,将双耦合Duffing振子应用于电机局部放电脉冲信号的检测中。根据局部放电脉冲信号的时频特性,构建适于局部放电检测的双耦合Duffing振子系统,设置双耦合Duffing振子的初始值、耦合因数、外部策动力的周期和幅值,以振子间的同步误差来检测微弱的局部放电信号。仿真测试结果表明,利用该方法检测局部放电脉冲信号,在低信噪比的条件下能取得良好的检测效果。

基于混沌理论的电缆局放检测方法研究

交联聚乙烯(XLPE)电缆已广泛应用于电力系统。为确保电力系统安全稳定的运行,电力部门迫切要求进行XLPE电缆绝缘状况检测及老化诊断。本文构建了双耦合Duffing混沌振子检测模型,基于Matlab-Simulink仿真平台研究不同传播距离的局放检测信号的混沌特征参量的变化情况,采用XLPE电缆进行了放电信号传输实验,通过仿真实验双向论证电缆传播中局放衰变的规律。