DETECTING TECHNIQUE OF WEAK PERIODIC PULSE SIGNAL VIA SYNTHESIS OF CROSS-CORRELATION AND CHAOTIC SYSTEM

In this letter, with the synthesis of usual cross-correlation detecting method andchaotic detecting method, a new detecting system for the weak periodic pulse signal is constituted,in which the two methods can play respective preponderance. Theoretical analyses and simulationstudies have shown that the detecting system is very sensitive to the periodic pulse signal understrong noise background and has exceedingly powerful capability of suppressing complex noise.

纳秒级周期脉冲信号检测方法的研究

针对数字信号处理器(DSP)的高速低耗、实时性好的特点,运用混沌测量原理构建了一个特定的混沌系统用于检测纳秒级周期脉冲信号。此系统将不稳定的混沌状态到稳定的大尺度周期状态的跃迁作为检测周期性高速脉冲信号的依据,将待测信号作为影响Duffing振子周期的摄动源设计成混沌检测系统,并根据系统的运动状态(大尺度周期运动态或噪声混沌态)检测高速脉冲信号的幅值与频率。理论分析和实验均表明该检测系统能实时有效地检测出脉冲信号及其特性。

微弱周期脉冲信号的取样积分-混沌系统联合检测方法

为提高混沌系统检测微弱周期脉冲信号的能力,提出把取样积分与混沌系统相结合的检测方案.仿真结果表明在相同系统实验背景下,相结合的检测方案优于不加取样积分的检测方法;周期脉冲信号占空比变小,使检测到的最小脉冲幅度变大;输入噪声强度的降低可使检测系统临界相态简化.

混沌噪声背景下微弱脉冲信号的检测及恢复

构建了一种在混沌噪声背景下检测并恢复微弱脉冲信号的模型.首先,基于混沌信号的短期可预测性及其对微小扰动的敏感性,对观测信号进行相空间重构、建立局域线性自回归模型进行单步预测,得到预测误差,并利用假设检验方法从预测误差中检测观测信号中是否含有微弱脉冲信号.然后,对微弱脉冲信号建立单点跳跃模型,并融合局域线性自回归模型,构成双局域线性(DLL)模型,以极小化DLL模型的均方预测误差为目标进行优化,采用向后拟合算法估计模型的参数,并最终恢复出混沌噪声背景下的微弱脉冲信号.仿真实验结果表明本文所建的模型能够有效地检测并恢复出混沌噪声背景中的微弱脉冲信号.

基于改进型脉冲耦合神经网络的混沌相态分类方法

混沌相态分类是利用混沌系统检测微弱信号的关键步骤.提出一种基于改进型脉冲耦合神经网络的混沌相态分类方法.利用该网络模拟哺乳动物视觉皮层神经细胞活动的特点,提取混沌系统输出相态图的结构特征,并应用均值残差算法进行特征信息降维,进而实现对系统混沌态与周期态的实时判别.以Lyapunov特性指数方法作为评价准则,分别使用正弦信号和标准ECG信号对所提方法进行检验,实验结果表明,所提方法可以快速、准确地对不同的混沌相态进行分类.

PET成像前端读出芯片研究进展

在过去的半个多世纪里,虽然正电子发射断层(PET)成像设备在外型上没有多大变化,但在技术和方法上发生了多次革命性的飞跃。微电子技术在PET成像领域的应用将进一步推动PET向更小体积、更高性能、更低成本等方向发展。从PET系统成像原理出发,详细综述了PET前端读出芯片技术的研究进展。将PET探测器信号的前端读出和信号处理分为光电转换、信号采集、脉冲高度分析、峰值探测和保持、信号数字化和数字信号处理等环节,给出了各个环节的微电子电路实现。然后,描述了PET前端读出大规模专用集成电路的研发进展,指出采用数字电路的方法来处理探测器前端读出和模拟信号处理已经成为PET前端电子的发展趋势,而且集成PET专用DSP的多通道智能前端读出电路已经成为一个重要的方向。

基于双扩展型Duffing振子的脉冲信号检测方法

由于混沌振子能达到比通常的信号检测方法更低的信噪比,所以得到了广泛的研究.为了拓展现有混沌振子对非周期脉冲信号检测的适用范围,提出了一种基于双扩展型Duffing振子的检测方法.该方法利用两个广义时间尺度变换Duffing振子之间的状态变量差值检测信号,通过合理选择系统参数,可以检测信噪比低至-30dB的非周期方波脉冲,比现有方法能达到更低的信号检测信噪比.通过仿真发现该方法能适用于多样的信号采样频率、很宽的信号幅值范围.

格雷互补码雷达实现地下管线的高信杂比探测

为了解决传统脉冲体制超宽带(ultra wideband,UWB)探地雷达难以同时兼顾分辨率和探测深度的问题,构建了基于高速格雷互补码的探地雷达系统。该系统使用一对高速互补格雷码作为探测信号,通过叠加其相关运算结果,可以完全消除旁瓣,且使其峰值增大为原来的2倍。将此信号应用于地下管线探测,仿真和实验结果显示,基于高速格雷互补码的UWB探地雷达能有效探测地下金属和非金属管线。进一步,将探测结果与基于混沌脉冲位置调制信号的管线探测结果相比,在同等条件下,前者能显著提高系统的信杂比(signal-to-clutter ratio,SCR),进而可在满足高分辨率的前提下显著提高探测深度,从而证明了所提出方法的可行性与优越性。