外激勵(lì)型混沌振子微弱信號(hào)檢測(cè)方法研究.pdf

1、在自動(dòng)化、通信、機(jī)械工程等領(lǐng)域，常常需要判斷特定規(guī)律的微弱信號(hào)是否發(fā)生，在環(huán)境噪聲強(qiáng)烈的情況下，利用傳統(tǒng)線性濾波的方法會(huì)失效，因此一項(xiàng)迫切的任務(wù)是尋找新的檢測(cè)方法?；煦缦到y(tǒng)具有對(duì)初值和參數(shù)敏感的特性，這種特性隱藏了作為敏感信號(hào)傳感的機(jī)理，尤其是混沌的非反饋擾動(dòng)控制體現(xiàn)了對(duì)特定信號(hào)的敏感和對(duì)噪聲的免疫特性，從而為微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)提供了新的方法，這種檢測(cè)方法是從根本上不同于傳統(tǒng)微弱信號(hào)檢測(cè)方法的。 本文對(duì)混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵

2、問題展開了深入和細(xì)致的研究，主要包括混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的一些特性分析、輸出判別、噪聲的免疫特性、構(gòu)成原理這幾方面的問題。并借鑒混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)中間歇混沌信號(hào)產(chǎn)生的原理，提出了微弱周期信號(hào)檢測(cè)的新方法。 根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理，針對(duì)混沌檢測(cè)系統(tǒng)和混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)分別提出一種分類方法。對(duì)Duffing-Holmes混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的特性進(jìn)行細(xì)致的分析，研究了該檢測(cè)系統(tǒng)中小頻率差微弱信號(hào)檢測(cè)和待檢測(cè)信號(hào)頻率抖動(dòng)的問題，得出了小的頻率差有

3、利于間歇混沌信號(hào)的穩(wěn)定輸出，而在相位連續(xù)的條件下，較大的頻率抖動(dòng)也不會(huì)影響檢測(cè)系統(tǒng)的工作。對(duì)L-Y混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的特性進(jìn)行了研究，給出了該檢測(cè)系統(tǒng)的一種檢測(cè)方法。 針對(duì)混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的輸出判別問題，在對(duì)Duffing-Holmes振子Poincaré截面噪聲特性分析的基礎(chǔ)上，提出了基于Poincaré映射的間歇混沌信號(hào)判別方法，該方法實(shí)現(xiàn)了混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)輸出間歇混沌信號(hào)的快速判別，并有效抑制了短時(shí)噪聲的影響。針對(duì)這種方法的

4、噪聲抑制能力不足的問題，進(jìn)一步提出了差分Poincaré映射判別方法，獲得了更好的噪聲抑制性能，從而實(shí)現(xiàn)了更低信噪比條件下的信號(hào)檢測(cè)。 分析外激勵(lì)型混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)中噪聲的作用方式，指出該類檢測(cè)系統(tǒng)全局性態(tài)對(duì)噪聲免疫特性分析的必要性，進(jìn)而將廣義胞映射方法引入外激勵(lì)型混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的研究。在全局分析的基礎(chǔ)上，得出混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的噪聲免疫特性原理，給出利用L-Y混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)檢測(cè)的三種構(gòu)成方法和檢測(cè)系統(tǒng)中間歇混沌信

5、號(hào)產(chǎn)生的條件，并給出外激勵(lì)型混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成原則。 借鑒混沌振子檢測(cè)系統(tǒng)中間歇混沌信號(hào)的產(chǎn)生原理，利用Poincaré截面對(duì)信號(hào)的重構(gòu)和對(duì)噪聲的抑制作用，提出基于外軌周期區(qū)域的微弱信號(hào)檢測(cè)方法，并給出了該檢測(cè)方法的小信號(hào)和大信號(hào)兩種實(shí)現(xiàn)方式。利用所提檢測(cè)方法對(duì)信號(hào)頻率的差分功能，成功地解決了大參數(shù)隨機(jī)共振微弱信號(hào)檢測(cè)的問題。對(duì)這種檢測(cè)方法進(jìn)行了推廣研究，分析了任意Poincaré截面構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)的可行性，研究了系統(tǒng)中存在的