基于Duffing振子的微弱正弦信号检测方法研究

利用混沌振子系统的初值敏感性和对噪声的免疫力检测微弱正弦信号，可以获得很高的检测灵敏度和很好的抗噪性能。文中分析了待测正弦信号幅值和相位对混沌系统状态的影响。基于Duffing振子系统的相变特性，提出了检测微弱正弦信号幅值和相位的新方法，即：反相补偿幅值检测方法和三分对称相位检测方法，介绍了检测的原理和具体实现步骤；利用Duffing方程的位移X波形的包络特性，提出了适合于含噪声情况的混沌特性自动判别方法，以正确判别混沌系统的状态并应用于文中的信号检测方法之中。最后，将该方法和最大似然法进行了比较。数字仿真结果证明了文中所提方法的可行性和有效性。只需改变策动力的频率，该方法即可适用于检测各种频率的微弱正弦信号，对于扩大光传感器的测量范围、电力系统谐波分析等应用具有实用价值。

混沌振子用于强噪声下微弱正弦信号的检测

提出一种在强噪声背景下用混沌振子检测微弱周期正弦信号的时域信号处理方法 .计算机仿真结果表明 ,该方法能将可检信噪比范围扩大到 -4 6 .4d B,灵敏度达到± 0 .0 0 1 m V.

基于Duffing振子的微弱正弦信号检测研究与仿真

在分析由Duffing振子构成的非线性系统运动特性的基础上,提出了一种新的测定相位和幅值的方法。该方法减小了由于频率的测定误差和噪声对阈值的影响而导致的相位和幅值的测定误差。在Matlab环境下进行了仿真,结果表明:Duf-fing振子可以检测信噪比为-68.451 dB的微弱正弦信号;测定的频率、相位和幅值都有较高的精度;过程简单,便于工程应用。

微弱正弦信号幅值混沌检测的一种改进方案

本文根据混沌系统在特定状态下对参数的敏感性 ,提出了一种检测微弱正弦信号幅值的改进方案 .该方案采用线性最小二乘方法找到了待测微弱信号幅值与混沌动力系统特征指数之间的关系 ,给出了弱信号幅值的估计式 .理论与数值仿真实验表明该方案的估计精度较高 ,计算量小 ,易于工程实现 .

微弱电信号检测方法回顾

系统分析了微弱电信号检测的理论和技术,着重讨论了强噪声背景下微弱电信号现有检测方法的优缺点及应用.以线性和非线性为主线,将线性分析法按时域(相关检测法、锁定放大、取样积分、数字式平均、时域平均)、频域(功率谱法)以及时频域(小波变换谱分析、分数谱分析)检测方法进行梳理归类,而对于非线性分析法主要分析了高阶谱、神经网络、支持向量机、经验模式分解、混沌理论、差分振子以及随机共振方法.最后认为,多种理论与技术的结合以及借助软件技术,如LabVIEW,是弱信号检测的发展趋势.

基于混沌理论的微弱信号检测方法

分析了间歇混沌模型———Duffing振子的混沌特性,利用Duffing振子的非平衡相变对微小信号具有敏感性及对白噪声和与参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力的性质,采用混沌振子阵列实现对噪声背景下微弱信号的检测;并采用梅尔尼科夫方法作为混沌判据,该方法的优点在于可以直接进行解析计算。仿真实验表明:该检测方法简单、有效,检测的精度比较高。

微弱信号检测的变尺度Duffing振子方法

针对强噪声背景下微弱信号检测问题,本文把互补集总经验模式分解(CEEMD)方法和变尺度Duffing振子结合,提出了一种新的微弱信号检测方法.利用CEEMD将复杂含噪信号分解为不同的固有模态函数(IMF),通过Duffing系统分岔图及其变化找到相轨迹变化的临界阈值,实现含噪信号的信息检测.结果表明,本文所提方法不仅可以很好地免疫噪声,而且能有效检测出信噪比低至-73dB的多频率周期信号.

微弱正弦信号检测模型混沌解的判定

运用Melnikov方法就混沌检测模型的混沌判据问题进行研究 ,证明并推导该数学模型为非线性混沌系统及系统出现混沌状态的临界值 .为正弦信号的混沌检测和混沌振子法用于准周期信号检测提供理论依据 ,也为从低信噪比地震勘探资料中提取有效信息建立理论基础 .

一种检测噪声中正弦信号的SVD方法

本文以对观测数据矩阵直接进行奇异值分解为基础提出了一种正弦检测的新方法 .与其它方法相比 ,本文方法具有噪声特性较好 ,能处理较短数据序列以及较好的计算稳定性等优点 ,能够有效地消除正弦观测序列中的噪声干扰 ,得到较好的估计结果 .仿真实验证明了本文方法的正确性和有效性 .

Duffing振子检测微弱正弦信号的新方法

针对Duffing振子检测微弱正弦信号时,振子系统相变判别困难、计算机难以自动识别的难题,提出一种简单、利于计算机实现的相变判别方法,并根据逆向相变(由大周期状态跃迁到混沌状态)和振子阵列的原理提出一种基于Duffing振子检测微弱正弦信号的新方法,仿真分析表明,该方法对系统相变的判别准确,对微弱正弦信号检测能力强,具有工程应用潜力。

基于取样积分技术的混沌检测法与微弱正弦信号检测

提出了一种对噪声背景下微弱正弦信号的检测方法。分析了Duffing振子用于微弱正弦信号检测的机理,并把混沌临界状态检测法和传统检测方法(取样积分)相结合,实现-50dB以下超低信噪比的微弱正弦信号检测。同时,仿真实验也表明该方法对噪声具有较强的抑制能力且具有较低的信噪比工作门限。

用微弱信号检测方法测量高导热系数

用热线法测量建筑、保温材料的导热系数是当前评价建材制品导热性能的一种快速、有效的方法,受到了各国的重视。针对该方法在测量高导热系数材料或制品时遇到热电势过小,干扰噪声影响测量精度的困难,采用微弱信号检测中一些行之有效的方法(包括多次积累平均方法),成功地解决了对高导热系数的测量,使导热系数的测量上限达到1W/m·K,满足了高导热系数建材及制品的测量要求。

微弱信号检测及测向方法研究

针对微弱信号的特点形式,对微弱信号检测及测向方法进行研究。分析微弱信号的检测内容,总结微弱信号的检测及测向方法。结合微弱信号的检测内容,对技术研究方向进行分析,旨在通过信号检测方法的完善,提高微弱信号检测的有效性。

混沌系统测量nV级正弦信号方法的研究

nV级正弦信号的测量是弱信号检测领域中的一个尖端课题 ,现有的弱信号检测方法的测量下限都较高。本文在归纳检测微弱正弦信号自相关方法的基础上 ,首次提出了将混沌系统应用到自相关检测nV级正弦信号的方法。给出了测量系统仿真模型 ,并与现有的测量方法作了比较。仿真结果表明 ,此方法在测量nV级微弱正弦信号方面取得了满意效果 ,且信噪比门限很低 ,有望成为测量nV级正弦信号的一种有效方法。

基于混沌振子微弱信号检测的改进与比较

为实现强噪声背景下微弱信号的检测,利用混沌系统非平衡相变对系统参数的扰动和对噪声具有免疫力的特点,根据Holmes型的Duffing振子检测系统的检测原理以及Melnikov方法,对Duffing方程的非线性项进行了改进,非线性项取(-x3+x5)。改进后的系统相对原来的检测系统具有更低的信噪比门限,由原来的-92.5 dB降到了-111.5 dB。数值计算与仿真结果证明了该方法的有效性。

遗传算法在微弱GPS信号捕获方法中的应用

研究了微弱GPS信号的捕获问题,以捕获时较低的虚警概率和较高的检测概率为目标,以累加时的粗捕获(C/A)码周期数和导航数据数,以及捕获门限等参数为决策变量,应用遗传算法(GA)来解决这一多目标优化问题。仿真结果表明,该方法能够有效地解决所提出的问题,所得解能够优化捕获时欲选取的参数,从而提高捕获性能。

基于混合系统的微弱信号参数提取方法

针对强噪声背景下微弱正弦信号的幅值、频率、相位的提取,构建了锁相环和混沌振子组成的混合检测系统。把待测信号作为混沌振子的内置策动力,在周期状态下测得信号的频率。用锁相环锁定待测信号的相位。最后再次把信号输入到混沌系统,利用混沌振子对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性来提取信号的幅值。仿真结果表明:该系统可实现对微弱正弦信号的频率、相位以及幅值进行有效提取,精度较高,抗噪性能好且操作简便易行。

微弱信号检测技术综述

对微弱信号的定义和微弱信号的应用范围进行了概述,并且对当前微弱信号的研究背景做了阐述,重点比较了目前在微弱信号检测技术中应用的方法,最后总结各个方法的特点。

微弱信号检测技术综合专题实验

本文基于应用实践讨论了微弱信号检测原理、检测方法等,设计了近代物理微弱信号检测技术综合专题实验。结合该实验在教学中的实际应用,总结了此专题综合实验与一般实验方式相比的特点,实际结果表明:综合专题实验改善了高年级本科生或研究生的实验教学手段,提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力,取得了良好的实验教学效果,特别是对于大学生研究能力的提高十分有益。