一种弱信号检测相关信号的产生

为给微弱信号检测中的锁定放大器提供高性能的相关信号源,采用C8051F005单片机直接教字频率合成产生了2路4相相关正弦波信号。为保证所有输出信号满足相关性要求,在单片机程序中必须采用同一个长的正弦波数据表。本文介绍了用MATLAB生成这种任意长度的数据表的方法。     

混沌弱信号检测法在超声检测中的验证

Duffing振子相变对与参考信号频差较小的周期小信号具有敏感性，对白噪声和参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力，将该振子的这种特性应用于检测，称为混沌弱信号检测法。此方法在一些文献中提到，但没有验证过。本文将其应用于超声检测中，并验证了他的正确性。     

用特定的混沌系统检测弱周期脉冲信号

用修正的Duffing -Homes方程{+k-x3+[1+αδT(t)]x5＝γsin(ωt)}构成特定的混沌系统,实现了强噪声背景下周期脉冲信号的有效检测,仿真实验表明该混沌系统对微弱周期脉冲信号非常敏感,对任何零均值噪声均具有极强的抑制能力.系统信噪比工作门限可达到-83dB.     

微弱正弦信号的互相关-混沌系统合成检测技术

将常规互相关检测方法与混沌检测方法相结合,发挥各自的优势构成一个新的微弱正弦信号检测系统.理论分析及仿真实验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.     

一种基于杜芬振子的微弱信号检测方法

杜芬振子相变对与参考信号频差较小的周期弱信号具有敏感性,对白噪声和参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力。在此基础上结合Labview和Matlab的接口技术提出了一种能在强噪声环境下检测弱信号的方法,该方法具有很好的信噪比,且在超声波弱信号检测得到了验证,具有良好的检测结果。     

基于Lyapunov指数的弱周期信号检测

分析了基于M e ln ikov法和相轨迹观察法的弱周期信号检测方法,针对该方法存在的检测精度低等不足,提出了基于Lyapunov指数法的弱周期信号检测方法。首先使用基于模型Lyapunov指数计算方法设置阈值,然后利用具有噪声的数据进行相空间重构并利用改进方法计算Lyapunov指数,并依此判断大尺度周期状态。该方法的特点是阈值设置精度高,可以实现自动识别。仿真结果验证了理论分析的正确性和有效性。     

基于噪声和混沌振子的微弱信号检测

利用混沌振子来检测淹没在强噪声背景中的微弱信号，详细研究了Duffing振子检测微弱信号的原理和过程。理论分析和仿其实验均表明混沌振子能有效地检测微弱信号。     

基于经验模态分解的混沌噪声背景下弱信号检测与信号提取

基于经验模态分解方法,研究了在强混沌噪声背景下进行弱信号的检测与信号提取。对仿真信号的研究表明:用该方法可以直接提取出微弱的偶然性和周期性冲击时域信号,对弱谐波信号可能不能直接提取,但可以直接提取出其频率特征,这些弱冲击信号和弱谐波信号完全淹没在强的混沌噪声背景信号中,无论从时域上还是频域上基本上都看不出来。对齿轮箱的实际信号的研究也表明:尽管某些故障信号有时极其微弱,EMD方法也能有效地实现这些非线性非平稳信号的分离和提取,从而为机械设备故障诊断提供直观的有效的参考。     

微弱正弦信号的一种新的混沌检测系统

用特定的Duffing-Holmes方程实现了强噪声背景下弱正弦信号的有效检测.并用梅尔尼科夫函数给出系统出现混沌状态的阈值.仿真实验表明该混沌系统对微弱正弦信号非常敏感,对任意零均值噪声均具有极强的抑制能力,系统信噪比工作门限可达到-90dB.     

小波变换在弱信号检测中的应用研究

介绍了小波变换原理,将小波变换用于弱信号检测并与传统的傅里叶变换方法进行了比较,仿真结果表明,小波变换能有效提高信噪比。     

Frequency estimation of discrete time signals based on fast iterative algorithm

A fast iterative algorithm for frequency estimation is developed in this paper to improve the frequency tracking performance. If the signal is transformed by a mathematical tool, the signal to noise ratio (SNR) should not be greatly reduced after the transformation. The analysis presented in this paper showed that the traditional method for frequency estimation causes large noise at high frequency range, therefore, the suitable estimation range of traditional method is only from 0 to fs/6 Hz (fs is the sample frequency). In order to overcome this limitation, a new structure of iterative algorithm is established to extend the upper bound frequency from fs/6 to fs/2 Hz. The experimental noisy sinusoid signal frequency estimation and chirp signal frequency tracking confirmed that the novel algorithm showed improved performance. Furthermore, the average estimation error was decreased over 30% (under SNR = 15 dB) when applying the novel iterative algorithm. The novel iterative algorithm will have broad applications in fields of signal processing and communication systems.     

基于混沌理论的滚动轴承故障信号检测

针对滚动轴承早期故障信号十分微弱的问题,提出采用Duffing混沌振子对故障微弱信号进行检测的方法。对Duffing方程进行改进,实现对任意频率微弱信号的检测。分析微弱周期信号相位角对检测系统的影响,提出采用多相位混沌振子阵列来消除微弱周期信号相位角对检测系统的影响。通过仿真实验,确定检测系统由3个混沌振子构成。使用该检测系统成功检测出轴承外圈故障微弱信号,相比传统的混沌振子检测系统,缩小了检测盲区,提高了检测信噪比。     

基于Duffing振子和ML的微弱信号幅值估计新方法

基于Du ffing振子和最大似然参量估计方法,提出一种微弱正弦信号幅值估计的新方法。介绍了新方法的原理和具体实现过程。将混有噪声的待测信号送入Du ffing系统,依据大周期工作状态下Du ffing系统具有优良的信噪比改善特性,采用最大似然法估计Du ffing系统的输出信号幅值,进一步由系统输入输出之间的关系确定输入的微弱正弦信号的幅值。通过仿真实验,对该方法和最大似然法直接用于微弱正弦信号幅值估计的结果进行了对比。实验结果表明:该方法明显提高了估计精度。     

一种弱信号检测相关信号的产生方法

为给微弱信号检测中的锁定放大器提供高性能的相关信号源,采用AT89C51单片机直接数字频率合成产生了3路6相相关正弦波信号.在单片机程序中采用同一个长的正弦波数据表,能保证所有的输出信号满足相关性要求.介绍了用Matlab生成这种任意长度的数据表的方法.     

数字式平均法提高MRS探测信噪比应用研究

针对核磁共振地下水探测仪信号甚微弱导致信噪比太低的问题,分析了野外施工环境电磁干扰的特点,设计了数字式平均型数据采集与数据预处理系统。把一次测量时间内的信号分成若干个时间间隔小段的信号,然后对这些信号进行取样,将各次测量中处于相同位置的取样进行积分平均。研究结果应用于JLMRS(Jilin magnetic resonance souding)型核磁共振地下水探测仪中,实验室与野外探测结果表明,数字式平均方法改善核磁共振地下水探测仪信号的信噪比是有效的、可行的。     

Research and Simulation on Weak Signal Detection Based on Duffing Oscillator and Damping Ratio Perturbation

The chaotic system is sensitive to the initial value,and this property can be applied in the weak signal detection.There are periodic,critical and chaotic states in a chaotic system.When the system is in the critical state,a small perturbation of system parameter may lead to a qualitative change of the system’s state.This paper introduces a new method to detect weak signals by the way of disturbing the damping ratio.The authors choose the duffing equation,using MATLAB to carry on the simulation,to study the changes of the system when the signal to be measured is added to the damping ratio.By means of observing the phase locus chart and time domain chart,the weak signal will be detected.     

激光器线宽对空间相干光通信系统性能的影响

空间相干光通信系统的信噪比受激光器线宽的影响很大。对比分析了两光束到达平衡探测器光敏面的时间差τ_d和探测器特性参数不同时,激光器线宽对外差探测输出信噪比的影响。理论分析和实验结果表明,激光器线宽展宽引起差频信号带宽增大与τ_d无关。当差频信号带宽增大2.673倍时,输出信噪比减小0.369 2倍,约等于1/2.673。增大探测器的内增益、响应度和响应带宽,可以减缓信噪比随激光器线宽增大而减小的速度,但内增益和响应带宽过大,相应的噪声信号也越强,反而不利于信噪比的提高。     

基于采样值数字特征的压缩感知信号检测方法

由于压缩感知的采样值能够较好的保持原始信号的结构和信息,因此可以不重构原始信号,直接处理采样值完成原始信号的检测任务.目前的检测方法主要是基于信号的部分重构完成检测,这种方法在信噪比较低时,检测效果不好.针对这种情况,本文提出一种基于采样值数字特征的信号检测方法,根据采样值在不同假设下数学期望不同的特点,将实际采样值与其在各假设下数学期望的偏差作为判决依据,完成检测.实验结果表明,与传统方法相比,在低信噪比条件下,本文方法可以使用较少的采样点获得较高的检测成功率.