EBPSK信号混沌振子检测原理与性能分析

针对扩展二元相移键控(Extended BPSK,EBPSK)信号应用中一直存在的接收滤波器设计之技术瓶颈的问题,从数字通信系统对解调的基本要求出发,不追求利用特殊机理的滤波器对EBPSK信号进行精确的恢复,而是寻求利用混沌振荡器来判断发射端发射的是哪一个波形,从而完成EBPSK信号的解调。据EBPSK调制信号的特点和Duffing振子微弱信号检测原理,研究了EBPSK信号的混沌振子检测原理,设计了EBPSK信号的Duffing解调器,并通过仿真实验验证了该解调器的抗噪声性能。并且提出了Duffing振子利用内置驱动力的能量抗衡噪声概念,从能量的角度解释了Duffing振子的抗噪声机理。     

Duffing混沌系统电路仿真研究

利用Duffing振子参数敏感性检测微弱信号是当前研究热点.研究了利用EWB软件实现Duffing振子电路,通过电路仿真试验研究Duffing电路对初始参数的敏感性,及对不同频率信号检测的适应性,最后对比理论分析结果、仿真试验结果和Matlab计算结果,指出Duffing电路与Duffing振子的不同之处,对混沌弱信号检测的实用化研究具有重要意义.     

基于Duffing振子的直接序列扩频信号载波检测方法

利用Duffing振子对周期小信号的敏感性和对噪声免疫性来检测DSSS/BPSK信号平方变换后混在强噪声中的正弦信号.介绍了Duffing振子小信号检测技术,详细阐述了基于Duffing振子的信号检测方法,给出了扩频信号和Duffing振子策动力的相差与最低可检测信噪比之间的关系曲线及方程.仿真表明,该方法能检测到信噪比为-38.35dB的DSSS/BPSK信号.     

基于Duffing振子的微弱信号混沌检测

分析了Duffing振子的混沌特性,给出了确定系统混沌阈值的Melnikov方法.在阐述了基于相平面变化进行微弱信号检测原理后,在混沌检测中噪声对系统状态的影响也进行了研究.仿真结果表明,Duffing振子对与参考信号频率差较小的周期信号敏感,对白噪声和频差较大的周期干扰信号具有免疫力,该振子应用于实际微弱信号的检测具有可行性.     

Duffing振子微弱信号检测方法的分析比较

本文基于Duffing振子检测微弱信号的检测原理,介绍了参数测量法、双耦合振子,利用随机共振、阻尼比扰动和Duffing振子与传统检测法结合的五种检测方法及研究进展,并对后四种检测方法从待测信号信噪比、检测系统抗噪性、可检单或多频信号、适合检测信号类型四方面进行分析比较.结果表明,双耦合和随机共振检测法在四种检测法中稍具优势.     

基于Duffing振子的DSSS信号率线检测

为了提高DSSS信号率线检测器性能,将Duffing振子用于DSSS信号的率线检测.阐述了基于Duffing振子的检测方法,给出了扩频信号和Duffing振子策动力的相差与最低可检测信噪比之间的关系曲线及方程.仿真表明,该方法能检测到信噪比为-29.01 dB的DSSS/BPSK信号.     

基于Duffing振子的微弱信号检测方法及其电路的实现

在介绍了Duffing振子用于微弱信号检测原理和方法的基础上,根据系统的状态方程,设计制作了基于Duffing振子的微弱信号检测电路,并且分别用20HZ和60HZ频率的正弦信号对电路进行了控制试验.利用混沌系统相变对周期小信号的敏感性和对噪声具有免疫力的特点,用此电路实现了在强噪声背景下的微弱正弦信号的检测.研究工作对...     

基于Duffing振子的BPSK信号解调算法

针对传统解调方式无法处理强噪声背景下BPSK信号的问题,采用基于Duffing振子的混沌检测技术对通信信号进行解调,提出了基于Teager能量算子的混沌相变判别方法,提高了相变判别的实时性。结合BPSK信号的调制特点,给出了基于Duffing振子的BPSK信号解调算法。实验表明,这种算法的解调性能优于传统解调方式,可以应用于强噪声背景下微弱BPSK信号的检测。     

微弱电磁脉冲信号低 失真度实时检测的FPGA实现

为了实时检测宽带噪声背景中的微弱电磁脉冲信号，研究了基于强耦合Duffing振子的微弱脉冲信号检测算法及其FPGA （Field Programmable Gate Array）实现技术.利用脉冲信号在强耦合Duffing振子间引起的广义"阱内失同步"现象，使用变量差分原理进行微弱脉冲信号检测与识别.首先，利用具有最大稳定域和最小截断误差的实时四阶Runge-Kutta算法求解Duffing微分方程；其次，设计了适合在FPGA上运行的流水线结构并进行了优化；为了提高检测速度，设计了数据分段并行算法；通过增加FIFO存储器将阈值检测过程与波形恢复过程分离，解决了数据分段带来的波形失真问题.最后，闪电电磁脉冲实时检测实验表明系统最小可探测信噪比可达-18dB，同时也证明了系统的有效性.     

基于Duffing振子的FSK信号检测

基于Duffing振子的检测方法由于具有极低检测下限而引起广泛关注,但现有文献主要讨论的是正弦信号的检测.文章提出了将Duffing振子应用到FSK信号检测中的新方法,实验表明该方法能将信噪比低于-10dB的微弱FSK信号检测出来,并且优于传统的FSK信号检测方法.     

微弱信号检测的变尺度Duffing振子方法

针对强噪声背景下微弱信号检测问题,本文把互补集总经验模式分解（CEEMD）方法和变尺度Duffing振子结合,提出了一种新的微弱信号检测方法.利用CEEMD将复杂含噪信号分解为不同的固有模态函数（IMF）,通过Duffing系统分岔图及其变化找到相轨迹变化的临界阈值,实现含噪信号的信息检测.结果表明,本文所提方法不仅可以很好地免疫噪声,而且能有效检测出信噪比低至-73dB的多频率周期信号.     

基于初值敏感性混沌弱信号检测的性能研究

混沌微弱信号检测研究是当前在时域检测信号的新方法,该文通过仿真计算研究了Duffing振子检测弱正弦信号的性能.首先分析了Duffing方程的运动状态,指出利用初值敏感性进行混沌弱信号检测时背景噪声必然对过渡过程产生影响;为分析噪声的影响,研究推导了连续系统仿真输入噪声的生成表达;仿真试验结果表明系统的最终运动状态跟随噪声强度的变化,由试验结果分析得出Duffing弱信号检测的最低信噪比,为混沌弱信号的实际应用提供指导.     

电力载波通信中强背景噪声下弱信号的混沌振子检测方法

为了检测在强干扰背景下的载波信号,提出了将Duffing混沌振子应用到三态脉冲位置调制信号检测中.检测过程首先调节系统的策动力f,确定系统的策动力阈值f_d.当三态脉冲信号加入系统后,系统从混沌态转变为大尺度周期状态,则检测出信号中包含有周期信号;如果系统继续处于混沌状态,则说明输入信号为纯噪声.仿真结果表明当信噪比大于-23 dB时所提方法能有效地检测微弱载波信号.     

噪声背景下雷达低速小目标检测的一种新方法

该文在研究Duffing振子特性之后,基于Duffing振子与小波变换和神经网络相结合,提出了一种适用于低速小目标的Duffing振子雷达检测新方法。仿真实验表明,该检测方法能在低信噪比环境中,以低虚警率对低速目标进行有效检测。     

基于Duffing混沌振子的微弱信号检测研究

传统的微弱信号检测方法在检测信噪比很低的信号时效果很差,而Duffing振子混沌系统由于具备对初值敏感、对噪声具有较好的抵抗力等优点,因此在检测微弱信号能够表现出良好的检测效果。分析了Duffing方程的基本形式和动力学演化过程,阐述了基于相平面变化进行微弱信号检测的工作原理。提出了一种准确确定相变阈值的方法,讨论了高斯白噪声对阈值的影响。按照提出的检测步骤,应用MATLAB软件进行仿真,仿真结果表明可以检测出的微弱信号的信噪比能达到-130 dB。     

一种基于Duffi ng系统的信号检测与参数估计新方法

为了给出一种基于Duffing系统的完整信号检测与估计方法,本文采用了耦合型间歇混沌振子,并引入了变尺度方法,以实现仅用单个Duffing振子完成对未知频率具有任意出相位的正弦信号的检测与频率估计。此外本文还提出了一种新的正弦信号幅值、相位同步估计方法,并综合方法原理和仿真实验结果证明了此方法具有估计精度高、抗噪声干扰能力强和实时性好的优点。最后用一组仿真实验结果验证了本文所提出的检测方法的有效性和估计方法的准确度。     

基于随机共振电路模拟的微弱周期信号检测

采用电路模拟非线性Duffing振子，利用其随机共振机制来检测微弱周期信号。针对随机共振只适用于极低频输入信号的限制，引入一种适当的变量变换可以将高频信号转化成符合随机共振理论要求的低频信号进行处理，增强了该方法在工程应用中的可行性。采用电路模拟方法检测微弱周期信号，不需要象随机共振数值仿真所要求的那样对信号过采样，在满足采样定理的条件下，可以取较小的采样频率，降低了对硬件的要求。实验表明，该方法能有效地从强背景噪声中检测出微弱周期信号，在机械系统故障早期检测、化学谱信号提取、多传感器测量等领域有实际应用价值。