基于duffing方程组的微弱正弦信号参数检测

本文将非线性混沌振子用于微弱正弦信号检测,将深陷在噪声背景下的微弱正弦信号检测出来。基于Duffing振子的混沌运动,利用系统发生间歇混沌现象的频差条件和相位差对于系统特性的影响,采用混沌振子阵列实现对噪声背景下微弱信号的检测,提出了改进的频率、相位、幅值检测方法。     

混沌振子在强噪声背景下正弦信号的检测研究

分析了基于Duffing方程形成的混沌振子的运动特性,阐述了利用混沌振子检测强噪声背景下正弦信号的原理：利用混沌振子对与策动力频率相近的正弦信号的敏感性,及对噪声和与策动力的频差较大的正弦信号的免疫性来检测淹没在强噪声中的正弦信号。给出了判断是否存在有用信号的方法,并用仿真实验验证了利用混沌振子检测微弱正弦信号的可行性和有效性。     

微弱正弦信号混沌检测的仿真分析

研究了一种在噪声背景下用混沌振子检测微弱正弦信号的时域处理方法。分析了基于相平面变化进行微弱正弦信号检测的Duffing方程的数学模型,着重对与策动力频率不同的信号进行了仿真分析。结果表明:Duffing振子对与系统策动力频率一致的信号敏感,而对其它频率的信号不太敏感,且对噪声具有一定的免疫力。     

基于Duffing振子的微弱正弦信号检测

通过对Duffing振子方程的数值计算,分析系统在平衡点处的稳定性和参数变化对系统的影响.研究结果表明:系统稳定状态最终会运动到2个焦点中的1个位置上;其策动力幅度变化对系统相图有很大的影响,合适参数作用下Duffing振子会处于临界混沌状态.在此基础上构造Duffing检测系统模型,利用系统相图的跃变特征,可以检测出强噪声背景下的微弱正弦信号.仿真结果表明该检测系统具有良好的抗噪声性能和较好的检测性能.     

基于频差控制的自适应频率检测研究

采用低阶Duffing混沌振子和高阶R(o)ssler混沌控制相结合,提出基于频差控制的微弱光电信号自适应频率检测的新方法,该方法通过对待检信号的频率与周期策动力频率之间频差的控制,实现了两种混沌振子之间的自适应选择,从而提高了检测精度和检测速度.该方法突破了以往Duffing方程检测信号频率需要使用较多混沌振子的局限,同时,也克服了高阶Rossler混沌控制检测方法中存在的检测速度慢的缺点,利用频差控制实现两种混沌振子的自适应选择,实现了微弱光电信号的频率检测.通过数值仿真和实验研究,验证了该方法的有效性.     

基于Simulink的微弱信号混沌检测仿真研究

基于Matlab/Simulink为软件平台,研究了微弱信号的混沌检测原理与方法,建立了仿真模型,给出强噪声中微弱周期信号检测的仿真结果以及混沌方法检测微弱信号的步骤,研究了采样周期对系统性能的影响.仿真结果表明它能检测到信号为10-10 V,强噪音环境下能检测到信号为5×10-9V,混沌方法具有很强的微弱信号检测能力,为混沌虚拟仪器开发打下了基础.     

微弱直接序列扩频信号Duffing振子检测方法研究

Duffing系统对特定信号敏感及对噪声免疫的特性,使其在微弱信号检测中具有潜在应用。该文针对Duffing振子的分岔问题,通过对Duffing系统Feigenbaum行为的分析,导出了在微弱直接序列扩频信号检测中Duffing系统所表现出的间歇性混沌行为,提出了一种新的基于间歇性混沌行为的微弱直扩信号检测方法。通过仿真实验,验证了该方法的有效性。     

新型混沌振子检测微弱光电信号幅值研究

目前常用的混沌振子检测微弱光电信号幅值的方法还是局限在传统的Duffing方程上,但由于其结构简单,其动态特性具有一定的局限性.在详细研究典型混沌振子动态特性的基础上,将复杂的Lorenz混沌方程和R(o)sslor混沌方程应用到强噪声背景下微弱光电信号幅值检测中,旨在探索检测微弱光电信号幅值的新方法,仿真结果验证了该检测方法的有效性.     

一种四进制Duffing混沌数字通信系统

为提高多进制混沌通信系统的性能,解决Duffing混沌系统受混沌同步技术限制的问题,本文设计了基于Duffing振子的四进制混沌数字通信系统.利用二进制Duffing混沌调制方法与正交幅度调制技术（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）结合的思想,实现了基于Duffing振子的四进制混沌调制.同时,根据Duffing振子解调信号的原理,文中简化了域分割检测器的结构,并构建了基于同频Duffing振子阵列的混沌信号解调器和基于Duffing振子的四进制混沌数字接收机,完成了基于Duffing振子的四进制混沌数字通信系统的设计.仿真结果表明:基于Duffing振子的四进制混沌信号发射机完成了对基带信号的四进制混沌调制;简化的域分割检测器可自动识别Duffing振子相轨迹,且其结构和算法更易实现;基于Duffing振子的四进制混沌数字接收机完成了四进制Duffing混沌信号的非相干解调,该混沌数字通信系统的误码率等性能优于经典的四进制混沌数字通信系统.本文针对Duffing振子混沌通信技术,改善了基于Duffing振子的四进制混沌数字通信系统的设计方法,为多进制混沌通信系统的构建提供了参考.     

基于相图分割的Duffing混沌系统状态判定方法

判别Duffing混沌系统所处的状态是采用Duffing混沌振子进行微弱周期信号检测的关键问题.本文针对系统在混沌和大周期两种状态相图的明显区别,提出了一种基于相图分割的系统状态判定方法.该方法首先在相图中做一简单闭合区域,进而通过统计相轨迹点处于区域外的数量来识别系统的状态.给出了实现该方法的主要步骤,并从微弱信号检测成功率和运算复杂度的角度进行了分析.实验结果表明该方法可用于30 d B信噪比下弱正弦信号的检测,并且硬件实现简单.     

用混沌振子和Kalman滤波检测强分形噪声中的弱信号

针对强分形噪声中微弱信号难于检测这一问题,提出了小波域多尺度模糊自适应Kalman滤波和Duffing振子相结合的方法。先对淹没在强分形噪声中的信号进行多尺度小波变换,根据分形噪声信号小波系数的平稳性,建立状态方程和观测方程,用模糊自适应Kalman滤波,对每一尺度估计出分形信号,然后将估计信号与观测信号作差得误差信号,把误差信号送入Duffing振子,利用Duffing振子对噪声的免疫性,来检测微弱信号。也给出了Duffing振子的免疫性一种新的统计解释。仿真实验结果表明：该方法能在低信噪比和低信干比下有效地检测出淹没在强分形噪声中的微弱谐波信号。     

相空间混沌扩频通信及其误码率

为了提高扩频通信系统中数据传输的可靠性,研究相空间混沌信号产生混沌序列扩频码对扩频系统误码率的影响。测试不同混沌序列的李雅普诺夫指数验证混沌系统,将统计自相关和互相关特性作为刻画扩频码序列性能的重要指标,测试并分析各扩频序列的统计相关特性,最后通过仿真实验获取各扩频码的误码率,并将其误码率与对应统计相关特性作对比揭示其内在关联性。仿真实验表明相空间混沌信号所产生扩频码序列比经典Logistic映射所产生扩频码序列能获得更低的误码率,尤其是空时混沌信号所产生混沌序列更有利于扩频通信需要。     

相空间法对混沌序列的自相关特性研究

混沌序列已作为伪随机序列得到广泛应用，但如何判断混沌序列的相关特性、调制后相关特性的好坏，以及其理论依据，至今尚无定论，使其应用受到限制。该文给出了判断混沌序列自相关特性好坏的一个简单有效的方法。用相空间法对混沌序列的自相关特性作了研究，发现相空间轨迹是否具有轴对称性与其自相关函数好坏相对应，证明了相空间轨迹具有轴对称结构的序列有好的自相关函数，并通过仿真予以了证实。     

高阶混沌振子的微弱信号频率检测新方法

采用高阶Rossler混沌振子及比例微分控制方法相结合,将含有待检信号的Rossler混沌振子从混沌态控制到周期态,然后利用谱分析的方法检测待检信号的频率.该方法突破了以往Duffing方程检测信号频率需要使用较多振子的局限,利用比例微分控制理论将Rossler系统控制到稳定的周期态,从而提取待检信号的频率,较大提高了检测精度和检测稳定性.通过数值仿真,验证了该方法的有效性.     

一种基于LabVIEW的微弱信号混沌检测方法

针对模拟电路混沌系统实现易受外界条件影响等不足,本文提出了一种基于LabVIEW实现微弱信号混沌检测系统的方法。利用强大的数值计算软件LabVIEW求解Duffing方程,通过识别系统输出的相轨迹的变化检测估计微弱信号。实验结果表明,利用LabVIEW产生的实验结果与理论仿真结果一致,证实了基于LabVIEW的微弱信号混沌检测方法是可行的,这为混沌系统的数字实现提供了新的思路。