基于DSP的UWB信号混沌调制实现

采用DSP技术产生混沌信号,再量化、编码成二值序列,用来调制UWB脉冲信号.充分利用DSP数据处理的快速、灵活的优点,也能满足UWB信号传输速率快的特点.实验最后给出UWB通信系统在TH-PPM方式下,采用混沌序列调制UWB信号所得到的功率谱结果,并和未采用混沌序列调制的功率谱结果进行比较.     

一种基于忆阻的退化Jerk系统的混沌动力学分析

将双曲余弦忆阻器模型引入退化Jerk系统,设计了一个新的忆阻混沌系统。利用数值仿真对系统进行研究,通过相图、分岔图、Lyapunov指数谱等分析了系统的动力学行为。新系统不仅存在依赖于忆阻初始条件变化的无限多共存吸引子的多稳定现象,还存在依赖于系统参数变化的周期极限环和混沌吸引子。最后在Simulink结果中观测到与数值仿真一致的结果,证明了系统的存在性和可实现性。     

一种无线电信号的模拟调制参数测量系统设计

无线电信号的模拟调制参数测量在无线电检测定位、通信发射机测试校准,民用船舶的导航通信等领域都有广泛应 用。设计实现了一种基于超外差结构的无线电信号模拟调制参数的测量系统,以STM32F4 系列单片机作为控制核心,包括 的主要硬件电路模块有本振信号源、混频器、LC无源滤波器、锁相环、低噪声放大器、包络检波电路、鉴频电路等。系统可自 动识别普通调幅波、调频波、未调制的单频载波等模拟调制类型,完成无线电信号解调输出的同时自动测量出载波频率、调制 信号频率、调幅指数、调频指数等主要调制参数。实测结果表明,系统对调制类型识别正确,调幅或调频信号的解调波形信噪 比高、无明显失真,载波频率测量的相对误差小于10-5,主要调制参数测量的相对误差均小于5%。     

混沌超宽带通信调制方法研究

大量研究表明数据保密和高传输速率是现在通信领域的关键技术,由于混沌信号自身的类随机性和对初值的敏感性,用混沌信号进行保密通信有着很大的优势。因此,混沌超宽带通信成为通信领域一种非常有发展潜力的技术。着重介绍了混沌超宽带通信的3种调制方法：混沌脉位调制（CPPM）、混沌脉幅调制（CPAM）以及混沌脉宽调制（CPWM）,分析了它们各自的优缺点;最后展望了混沌超宽带通信技术的发展前景。     

基于混沌扩频的双级矩阵变换器调制策略的研究

双级矩阵变换器由于具有优良的输入输出性能而受到广泛关注。在对双级矩阵变换器调制策略分析的基础上,将扩频调制策略引入到输出双级矩阵变换器调制策略中来抑制电磁干扰和噪声。将混沌扩频技术用于双级矩阵变换器中,用混沌信号改变固定开关频率。为了不影响整流级的零电流换流,采用整流侧和逆变侧同步扩频策略,降低了开关频率和倍频处的谐波幅值,从而达到降低电磁干扰和噪声的目的,仿真结果证实了混沌扩频调制策略的可行性。     

一种基于三电平矢量调制波的多电平调制方法

以五电平为例简述了多电平空间矢量调制（SVM）的实现方法,在此基础上分析了多电平SVM与多电平载波调制的联系和区别,指出多电平SVM比载波调制在开关组合的选择上更加灵活,使得多电平SVM更有利于输出电压波形的优化和输入直流侧的功率平衡,但是多电平SVM的实现相对复杂。因此文中提出了一种改进的多电平调制方法,该方法基于三电平矢量调制波,折衷了多电平SVM和载波调制的优缺点,既利用了SVM在调制波过零点附近增加开关次数来减小输出电压波形畸变的优点,又可以通过三电平矢量调制计算出调制波,使用载波调制的方法实现,使得该方法的计算量不会随着电平数的增多而大幅度增加。所建立的五电平实验模型验证了该方法确实可行。     

混沌频率调制改善开关电源EMC性能的实验研究

混沌频率调制技术应用于开关电源可以改善开关信号的频谱特性,将原来集中在开关频率各次谐波上的能量分散到各次谐波附近,改善开关电源的EMC性能。文中分别用蔡氏电路、Tent映射、Bernoulli映射产生的离散混沌序列调制Boost电路的开关频率。实验结果表明混沌频率调制可以改善开关电源的EMC性能,同时可以看出不同的离散混沌序列调制后的开关电源EMC性能相差不大。混沌指数增加到一定程度后,开关电源的EMC性能不再有进一步的改善。     

一种综合负荷模型参数辨识的混沌优化策略

针对等值于静态负荷和感应电动机负荷的电力系统综合负荷模型的参数辨识,提出了一种高精度的混沌优化算法,该方法利用混沌运动的随机性、规律性和遍历性的特点来寻优,具有全局优化的特点。此混沌优化方法无须优化问题具有连续性和可微性,它按自身的规律进行搜索,克服了传统辨识方法对初值要求高,鲁棒性差,容易陷于局部极值点的缺陷。文中采用了2种混沌映射,3步混沌搜索,并引入随机数来增强遍历性和加快收敛速度。实际算例的结果证实了该算法对综合负荷模型参数辨识的有效性和准确性。     

一种新型维纳系统及其在混沌系统建模中的应用

提出了一种新型的维纳系统，能以任意精度逼近动态非线性对象。证明了此系统在一定条件下，逼近动态非线性系统离散点列的精度优于传统的以神经网络为静态非线性环节的维纳系统。此系统还具有运算量小的特点，易于实现对动态非线性系统进行在线建模与控制。     

混沌频率调制降低开关电源传导EMI的研究

利用混沌频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰。将蔡氏电路产生的混沌信号加入脉宽调制芯片,实现了混沌频率调制技术,使开关频率随混沌信号随机变化。简单分析了混沌频率调制降低EMI噪声的原理,并试制了一台混沌频率调制反激变换器电源样机。给出了开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明,该技术能有效降低开关谐波峰值,使开关电源易于通过EMI测试,因此极具应用前景。     

基于Duffing振子的弱信号频率检测研究

现有Duffing振子弱信号检测方法检测频率信号时存在检测频率范围窄的缺点,在检测宽频带信号时需要用到多振子阵列,增加了实现的复杂度。文章充分利用周期信号频率特性和Duffing振子的弱信号检测技术,提出了一种新的Duffing振子检测频率信号的方法,该方法摒弃了传统外加周期策动力的方式,将待测信号直接送入Duffing振子,然后对振子输出量作频谱分析,降低了调谐的难度并增加了振子运行的稳定性。仿真结果表明,该方法可实现对信号频率的精确检测,具有精确度高（10-4数量级）、复杂度低的优点。     

基于混沌理论的电力系统微弱谐波检测方法研究

针对微弱谐波信号时频域分析检测方法在宽谱环境噪声较强场景中无法识别目标信号的缺陷,首先引入混沌系统的随机共振原理,在信号成分完全未知的情况下,利用随机噪声增强微弱目标信号进行频率盲检。进一步引入Duffing混沌系统,利用其对特定频率周期信号幅值的极高敏感性和噪声抵抗力,对检出的各谐波频率分量进行幅值精准检测。在经典随机共振模型的基础上,通过归一化改进了系统参数。结合Duffing混沌系统模型,设计了实时检测控制策略。通过粒子群寻优算法,以系统输入输出信号的互相关系数为适应度函数,寻找最优系统参数。对强随机噪声背景下的多整次谐波与间谐波混叠的谐波信号进行了仿真实验。结果表明,所提方法能在恶劣的噪声环境中,实现各谐波分量的无差频率检测与高精度幅值检测。     

Adaptive time‐frequency representation for weak chirp signals based on Duffing oscillator stopping oscillation system

To investigate high‐resolution time‐frequency representations for any type of weak chirp signals with a very low signal‐noise ratio, we revisit the inherent deficiencies of conventional Duffing oscillator detection methods and propose a novel Duffing oscillator stopping oscillation detection system. As a result, the detection of chirp signals can be successfully realized, and the influence of nondetection zones and critical thresholds on the detection accuracy is successfully eliminated. Furthermore, we propose an adaptive Duffing oscillator stopping oscillation detection method to measure the instantaneous frequency variation of a highly dynamic chirp signal within a large frequency range. The simulation results indicate that, compared with the conventional Duffing oscillator detection methods and the Choi‐Williams distribution, the proposed method greatly expands the frequency detection range of a single Duffing oscillator and has a lower computing cost and effective real‐time performance in detecting a high‐precision weak chirp signal, which provides a new solution for the time‐frequency representation of weak chirp signals at a lower signal‐noise ration and reveals broad prospects for applications in engineering.     

无源电力滤波器参数的混沌模拟退火优化设计

提出引入混沌模拟退火策略来进行无源电力滤波器的多目标参数优化设计.分析了无源电力滤波器参数设计的一般原则.综合滤波器投资、无功补偿功率、滤波后谐波含量给出了多目标优化函数.采用比例一加权原则进行多目标的协调.构造出综合性能目标函数:利用混沌的随机性和遍历性.同时结合模拟退火的方向性与选择性.提出了Logistic混沌映射与模拟退火策略相结合的参数优化设计方法,进一步详细分析了该算法的基本原理,归纳出具体可行的计算与操作步骤:开发出了实用程序,介绍了应用实例.并将不同优化方法进行了对比,结果验证了该方法设计出的无源电力滤波器具有良好的综合性能.     

The realization of inverse system for circuits containing nullors with applications in chaos synchronization

A very simple method for synthesizing the inverse system of a non-linear non-autonomous circuit containing nullors is proposed. The main application of the procedure is the synchronization of chaos by the inverse system approach. This is illustrated with two examples: the synchronization of a Duffing circuit and a communication scheme by direct chaotic modulation using Chua's circuit. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于混沌博弈优化的固体氧化物燃料电池模型参数优化设计

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)因具有转换效率高、无污染物排放、运行噪声低等特点被视为前景广阔的绿色发电技术之一,其被广泛应用于电力系统和交通运输等领域。针对SOFC稳态模型的参数优化设计问题,提出了一种基于混沌博弈优化(chaos game optimization, CGO)方法的SOFCs参数提取框架。同时,利用芬兰燃料电池技术公司Elcogen生产的陶瓷阳极支撑型平板式低温单体燃料电池(ASC-400B)工作于两种不同温度(即600 ℃和700 ℃)下的实验数据以及美国蒙大拿州立大学开发的基于物理模型的5 kW级管式SOFC电池堆栈模型在两种不同温度(即850 ℃和950 ℃)下的仿真数据,分别对所提框架、蒲公英优化器(dandelion optimizer, DO)、平衡优化器(equilibrium optimizer, EO)、粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法和白鲨优化器(white shark optimizer, WSO)的参数提取的性能进行了深入的研究和分析。测试结果表明：相比于DO、EO、PSO和WSO,CGO能够准确、稳定且快速地提取上述各种SOFCs的模型未知参数,为SOFCs的系统建模提供了一种高效的方法。     

基于Simulink的直流调速系统仿真及参数优化

以控制系统的传递函数为基础,使用Matlab的Simulink工具箱对直流调速系统进行了仿真研究。采用面向控制系统电气原理结构图的方法建立了系统模型,结合SimPowerSystems工具箱,对开环系统、单闭环电压负反馈调速系统、转速电流双闭环调速系统以及脉宽调制调速系统进行了仿真,并作出了分析和比较。仿真结果表明,反馈控制系统较开环系统具有明显的硬度,机械特性不易受干扰;双闭环系统比单闭环系统在快速性和稳定性方面都有所提高;脉宽调速系统在调速范围、稳定性方面有一定的优势。对常用的双闭环调速系统模型进行了改进,采用遗传算法工具寻求控制参数最优解。仿真结果显示,优化后的参数能够更有效地提高调速控制系统的性能指标。     

基于混沌优化的PID控制器在不稳定系统中的设计

提出了一种规范化PID控制器参数混沌优化方案，并且利用增广Hermite-Biehler定理，讨论了不稳定被控对象闭环稳定的规范化PID控制器参数取值范围，在这取值范围内将混沌变量引入规范化PID参数的优化搜索，具有更强的搜索PID参数近似全局最优值的能力，仿真结果表明，该算法能有效地实现PID参数最优整定，为解决PID控制器参数近似全局最优设计提供了一种有效的方法。     

矢量控制调速系统磁场定向校正性能的研究

介绍了要增强磁场定向矢量控制调速系统的准确性,需在系统中设置磁场定向校正环节。分析了转子磁链偏差定向校正方法及在MATLAB中的建模与仿真。仿真结果证明了模型的正确性和有效性。