基于蜂群算法优化向量机的微弱信号检测方法

针对传统检测方法对混沌背景下微弱信号检测能力的不足,提出了基于蜂群算法优化支持向量机的微弱信号检测方法。该方法通过混沌信号的时间延迟和嵌入维实现相空间重构,利用蜂群算法对支持向量机的惩罚系数和核函数参数进行优化,结合支持向量机建立混沌序列的单步预测模型,从预测误差中检测淹没在混沌背景中的微弱信号(包括瞬态信号和周期信号)。以Lorenz系统和雷达实测得到的海杂波数据作为混沌背景噪声进行验证研究,仿真实验结果表明,所提方法能有效地抑制噪声对混沌背景信号的影响并检测出混沌背景噪声中的微弱信号。与传统方法相比,预测精度和检测门限方面的性能都有显著的提高。     

基于径向基神经网络的水声微弱信号检测

为了克服传统随机信号处理手段检测水声微弱信号的缺陷,提高水声微弱信号检测效率,详细分析了海洋混响噪声的混沌特性,将混沌理论中相空间重构理论与径向基神经网络相结合建立了预测模型,从模型预测值与实际观测值的绝对误差中检测出微弱谐波信号频谱值,通过解算获取回波信号包含目标信息,从而提出了一种海洋混响混沌序列预测方法。相比传统随机信号处理手段检测水声微弱信号的方法,本文建立的预测模型克服了将背景噪声简化作白噪声的低信噪比检测缺陷,检测结果准确,检测效率高,适用于水声微弱信号检测。     

相空间重构在引信信号检测中的应用

随着低空超低空突袭兵器技术的不断发展,防空导弹引信面临着越来越强的地海杂波的干扰.基于统计理论的传统信号检测很难从强地海杂波中把微弱目标信号检测出来.以相空间重构理论为基础,提出了基于神经网络的混沌时间序列建模与预测方法,探讨了相空间重构技术在引信信号检测中的应用.通过理论分析和实测杂波数据仿真,表明了该方法不需建立统计模型.适合在防空导弹引信系统中应用,能够有效地提高引信检测微弱信号的能力,为强杂波环境下的微弱信号检测提供了一个新方法.     

基于互相关与混沌理论相结合的水下目标信号检测

鉴于当前传统的检测理论基础上的噪声抑制技术其指标已达极限,为了弥补互相关方法应用的局限性,文中将常规互相关检测方法与混沌检测方法相结合,构成一个新的微弱正弦信号检测系统,通过混沌系统相轨迹变化来检测目标信号,实现了强噪声背景下弱信号的检测,并用梅尔尼科夫函数给出了系统出现混沌状态的阈值。仿真结果表明,该检测系统对被强噪声覆盖的微弱正弦信号非常敏感,对任何零均值噪声具有极强的抑制能力。     

混沌变步长萤火虫优化的随机共振微弱信号检测

针对传统随机共振只能完成单参数寻优及寻优能力差的问题,提出了混沌变步长萤火虫优化的随机共振微弱信号检测方法。该方法选用二阶Duffing振子随机共振系统作为研究对象,将随机共振问题转化为系统的多参数同步寻优问题,利用追尾行为的混沌变步长萤火虫优化算法寻找系统的最优参数,实现随机共振,检测出强噪声背景下的微弱周期信号。仿真结果表明,随着输入信号的信噪比越低,混沌变步长萤火虫优化算法寻优结果越好;在寻优结果上,混沌变步长萤火虫优化算法的随机共振明显优于量子粒子群优化算法,主要表现为输出信噪比提高了5.70 dB,相对于原始信号,信噪比提高了28.76 dB。     

基于小波分解与重构的混沌时间序列预测

提出一种通用的混沌时间序列预测方法.算法首先通过小波分解与重构将具有混沌特征的时间序列分解为一个低频信号和多个高频信号;对不再具有混沌特征的信号分支采用神经网络模型预测;对具有混沌特征的信号分支采用基于非线性混沌动力学的预测模型;最后将各分支的预测值组合获得最终预测值.通过月平均太阳黑子数这一典型混沌时间序列的预测实验表明该方法比传统的神经网络预测方法和混沌预测方法的预测精度高,可以较好地应用于混沌时间序列的预测中.     

水下目标信号的混沌检测研究

对基于混沌理论的水下目标信号的检测进行了研究。讨论了混沌背景下目标信号的检测方法与实现,提出了利用混沌模型进行局部预测的混沌检测新方法。通过对典型混沌系统的分析,验证了该方法的可行性。     

短码元长度长波PSK 信号的一种混沌检测方法

为解决对潜通信中部分带宽相移键控信号(phase shift keying,PSK)无法被检测的问题,从混沌振子检测 PSK 信号的原理出发,提出一种短码元长度PSK 信号的混沌检测方法。利用PSK 信号载波间相关系数的特点提取 先验相位信息,结合固有载波信息生成待测序列,构造新的判别依据进行相位判别,并以8PSK 信号为例进行仿真 实验。仿真实验表明：该方法能够检测该类信号且保持较传统的相干检测、非相干检测更优良的检测性能,并降低 了传统的混沌检测方法的运算量。     

矢量传感器的转向差与信号检测

三轴磁强计广泛地用于磁信号检测,但由于转向差的存在限制了它对微弱信号的检测。在分析矢量传感器转向差的基础上,提出一种校正转向差的方法,结果显示该方法能显著地降低转向差,从而改善了对微弱信号的检测能力。     

混沌检测在主动声纳中的应用研究

为解决主动声纳工作时功率大,保密性差的问题,利用混沌振子系统具有对外加信号的幅值和频率敏感性.发射单频脉冲,接收系统进行混沌检测,可以同时完成测距和测速.在应用中,对该检测方法也进行了改进,给出了一种简便的半径累加和方法作为判别混沌系统状态的定量依据,并对相位偏差有时会导致无法检测的情况,采用将内置的周期信号进行时间平移,以抵消相位偏差,较好解决了这一问题.仿真结果表明,在低功耗和抗干扰的前提下,信噪比-20dB情况,系统仍有较强的检测能力.与传统的主动声纳回波检测方法相比,采用混沌检测方法降低了换能器的功耗,提高了系统的保密性.     

海浪水压场的部分解耦Volterra自适应混沌预测

针对高海况下对海浪水压场实施预测滤波效果较差这一问题,文中基于混沌模型提出了一种新的预测滤波方法。首先对海浪水压信号的混沌特性进行了分析,计算了相空间重构的参数,建立起了海浪水压场的相空间重构模型;并根据其所具有的混沌特性,利用其相轨迹所揭示的高阶信息,使用二阶部分解耦Volterra自适应预测滤波器进行预测滤波。大量实测海浪数据的滤波实验和对舰船水压信号的检测结果显示,这种算法既具有较高昀预测滤波效果,又能根据海况的变化及时地调整滤波器系数,算法实现较为简单,适合海浪这种短时平稳信号。     

基于卷积神经网络的微弱雷达信号增强技术研究

针对雷达信号侦察领域中微弱信号检测困难的问题,提出了一种利用卷积神经网络算法增强微弱信号的方法。在Tensor Flow框架下,首先对信号做短时傅里叶变换,通过监督学习训练,在含噪频谱和纯净频谱之间建立关系,最后将训练成熟的网络用于提高微弱信号的信噪比,实现了信号增强的目的。仿真结果表明,算法对含噪信号的增强效果十分明显。该算法的实现将有效提高信号检测概率,为信号检测领域提供有效支撑。     

基于自适应线性滤波和分段解线调的反辐射导弹检测技术

提出一种基于自适应线性滤波和分段解线调法的反辐射导弹（ARM）检测技术。先利用线性预测滤波器抑制掉强载机信号,然后利用分段解线调法估计ARM信号的调频斜率参数和起始频率参数。仿真结果表明,该方法能够将微弱的ARM信号准确的检测出来,从而实现实时告警。     

基于混沌振子的低信噪比条件下信号检测研究

介绍了混沌系统检测弱信号方法，结合自相关方法和滤波方法得到了弱信号检测的新方法——联合检测方法，给出了该检测方法一般模型，定性分析了噪声和干扰对系统检测的影响，仿真实验说明了所给方法对弱信号非常敏感，检测性能比单纯混沌系统检测性能优越。     

舰船混沌信号的奇异系统分析研究

利用奇异系统分析方法研究了低信噪比混沌信号的相空间重构.通过对不同信噪比洛伦兹信号以及四类目标舰船信号进行重构,表明该方法比传统的延迟坐标法具有更大的优越性.通过计算状态轨迹的L2范数,对混沌信号的奇异谱进行了定量描述,为混沌信号特征估计研究提供了新方法.     

舰船混沌信号的奇异系统分析研究

利用奇异系统分析方法研究了低信噪比混沌信号的相空间重构，通过对不同信噪比洛伦兹信号以及四类目标舰船信号进行重构，表明该方法比传统的延迟坐标法具有更大的优越性，通过计算状态轨迹的L2范数，对混沌信号的奇异谱进行了定量描述，为混沌信号特征估计研究提供了新方法。     

海洋目标信号的混沌特性研究

分析了海洋目标信号产生混沌的机理 ,以及混沌信号的建模与处理方法。提出了利用混沌信号的 L yapunov指数进行信号检测的一种新方法 ,将它应用于对海洋目标的探测与识别将具有一定的应用价值     

主动声纳混沌回波的拓扑匹配滤波方法

针对混沌回波难以采用传统频率滤波降噪的问题,将拓扑匹配滤波方法用于混沌回波处理。该方法利用了重构相平面轨迹与原始时间序列拓扑等价的原理,依靠回波信号相平面轨道已知这一先验知识,在相平面上进行匹配滤波,使受噪声污染的回波信号相平面轨迹与原始轨道趋于一致,从而将混沌信号提取出来,并采用栅格搜索对具体算法进行了优化。仿真结果表明,该方法在信噪比下降到0 dB仍有较好的滤波效果,针对随机噪声、混沌噪声和实际海洋环境噪声3种情况下的降噪处理都是适用的。这种方法可以实现2种宽带信号的分离,能有效地对混沌回波信号进行降噪。     

基于MATLAB的微弱信号检测方法仿真分析

为了实现低信噪比下微弱信号的检测,介绍了自相关和小波变换2种检测方法,并通过MATLAB进行了仿真验证。仿真结果表明:多重自相关法能够有效地抑制高斯白噪声带来的干扰,相比之下,小波变换法在非高斯噪声中的微弱信号检测具有一定的优势,依然能够有效地提取微弱信号的特征。根据实际情况,将2种方法结合使用将有利于达到较好的去噪效果。     

散射测量中的相关检测算法

为了提高系统的集成度,降低测量成本,用LabVIEW软件代替测量系统中的硬件锁相放大器,进而实现超光滑光学表面光散射参数的高性价比的准确测量。设计一种用于检测微弱散射光信号的测量系统,该测量系统由光路、光电探测、数据采集与控制、相关检测算法软件等部分组成。在分析测量系统原理的基础上,研究基于LabVIEW软件平台的锁相算法,提出在微弱光电信号检测中利用软件实现锁相检测的技术,并对其进行仿真实验分析。结果表明:当被测信号频率为0.2 kHz,幅值为1.0 V,噪声幅值为0.5 V时,测量误差为0.1%;证明该方法可有效实现对被调制微弱光电信号的检测。