基于達(dá)芬振子的微弱信號檢測方法研究.pdf

1、微弱信號檢測在通信、雷達(dá)及聲吶等領(lǐng)域有著廣泛而重要的應(yīng)用。正是由于微弱信號檢測技術(shù)應(yīng)用的廣泛性和迫切性使之成為一個(gè)研究熱點(diǎn),并促使人們不斷探索與研究微弱信號檢測的新理論、新方法,以期能更快速、更準(zhǔn)確地從強(qiáng)背景噪聲中檢測出微弱信號。傳統(tǒng)的微弱信號時(shí)域檢測方法,輸入信噪比門限受到一定限制,很難進(jìn)一步降低。近些年來,非線性科學(xué)的研究為人們認(rèn)識問題、分析問題和解決問題提供了一條新穎的思路。特定的混沌系統(tǒng)對特定小信號的敏感性以及對噪聲的免疫力使它

2、在信號檢測中具有很好的應(yīng)用前景。從20世紀(jì)90年代起,有研究者將混沌理論應(yīng)用于微弱信號檢測,為混沌理論的工程應(yīng)用開辟了新領(lǐng)域,將微弱信號檢測理論推進(jìn)了一大步?；诨煦绲臋z測方法彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足,檢測性能達(dá)到了很低的信噪比。因此對混沌微弱信號檢測方法開展研究,在理論上和應(yīng)用上都具有重要意義。
　　 本文正是在這樣的背景下,結(jié)合國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,對基于達(dá)芬振子的微弱信號檢測與估計(jì)方法和其在數(shù)字調(diào)制信號檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了深

3、入研究與探討。論文主要內(nèi)容包括:
　　 1.對軟彈簧達(dá)芬(Duffing)振子進(jìn)行了理論與數(shù)值分析,為后文基于混沌振子的微弱信號檢測研究提供了依據(jù)。
　　 2.研究了混沌微弱信號檢測方法中的系統(tǒng)狀態(tài)遷移檢測技術(shù),提出了基于功率譜特征和基于相圖域分割的兩種檢測方法?；诠β首V能量特征的方法能夠可靠而快速地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)遷移檢測,提高了檢測效率。相圖域分割方法通過引入?yún)^(qū)域分割線將二維相圖映射為一維時(shí)間信號,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動檢測

4、系統(tǒng)狀態(tài)變化的目的,適用于實(shí)時(shí)微弱信號檢測。
　　 3.研究了基于混沌臨界狀態(tài)達(dá)芬振子的微弱信號檢測方法。全面深入地研究了基于混沌臨界狀態(tài)的微弱信號檢測和參數(shù)估計(jì)的原理,在此基礎(chǔ)上提出了對待檢測信號相位無依賴的檢測方法。
　　 4.研究了基于臨界分岔處達(dá)芬周期振子的微弱信號參數(shù)估計(jì)方法。提出一種基于達(dá)芬振子周期區(qū)域的頻率已知微弱正弦信號的幅值和相位估計(jì)方法,理論分析與數(shù)值仿真試驗(yàn)證明了該方法的可行性和有效性。
　　

5、 5.研究利用達(dá)芬振子檢測數(shù)字調(diào)制信號的方法。研究了二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號的混沌檢測方法,分析了載波偏移對檢測性能的影響。構(gòu)建了基于達(dá)芬周期振子的BPSK/DPSK信號檢測器。通過蒙特卡羅(Monte Carlo)仿真研究了檢測器的性能,驗(yàn)證了該方法用于常規(guī)通信信號檢測的可行性。
　　 總之,本文深入研究了達(dá)芬振子在微弱信號檢測中的應(yīng)用問題。為了提高檢測效率和實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測,提出了兩種達(dá)芬振子狀態(tài)遷移的自動檢測方法。提出了對待測信號