基于类洛伦茨系统的微弱信号检测及其电路实现

基于一种类洛伦茨(Lorenz)混沌系统,利用周期微扰的混沌控制方法,应用于微弱信号的检测。首先,构建一个受控的类Lorenz检测系统,通过调节系统两参数可将混沌系统控制可在所期望的周期轨道内。利用李雅普诺夫(Lyapunov)指数谱及分岔图分析,选择适当的两个参数值,将系统控制在混沌临界状态,当加入混有高斯白噪声的微弱信号时,系统发生相变,由混沌临界状态转变为周期三状态,从而检测出与外加激励信号同频率的微弱正弦信号。此方法不需要利用梅尔尼科夫(Melnikov)方法计算复杂的系统发生相变的激励信号幅值的精确解,实现方法简单易行,MATLAB仿真结果表明该系统可以实现极低的信噪比。在理论和数值分析的基础之上,该文设计了微弱信号检测电路,仿真和实验结果表明,该方法能够有效实现微弱正弦信号的检测。     

微弱信号的混沌检测系统设计

以混沌系统的参数敏感性和符号动力学为基础，设计了一个微弱信号检测装置，研究了相应的电路实现方法，给出了单元电路分析和实验结果，结果表明利用混沌实现弱信号检测的可行性。     

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VXI总线的微弱信号自动测试系统

VXI总线是一种高端仪器总线,具有较好的系统兼容性、可靠性、模块互换性和系统构成灵活性,是组建自动测试系统最常用的硬件平台,被广泛地应用于航空、航天和船舶等专业测试领域及通用测试领域。探讨了将VXI总线仪器应用于鱼雷微弱信号测试,并利用面向对象的软件技术,采用C#语言,在.NET框架下开发了具有一定通用性的自动测试系统。     

微弱信号检测的噪声和处理方法

随着电子技术的应用深入到各个科学和专业领域，很多电信号需要检测，各种物理量也需要转换为电信号来检测。由于自动化程度的提高，各个生产环节大都采取集中控制或检测，测量仪器与被测对象之间的距离较远，环境条件较为复杂。特别是被测信号是微弱的而且是深埋在噪声中的，怎样对微弱信号进行检测越来越受到人们的重视。特别是测量仪器仪表的设计人员和检测人员更不能忽视。     

微弱光电信号检测电路设计

光电信号检测与采集电路的性能优劣,直接关系到粉尘浓度测量系统的准确度和精确度。在分析研究了光电检测基本原理和微弱信号检测影响因素的基础上,针对粉尘浓度测量系统中光信号的特点,通过采用差分式测量结构,提高光电探测器供电电源的稳定度,选用低噪声、响应快的运算放大器等措施,设计了一种噪声低、反应快、简单实用的微弱光信号检测电路,成功应用到了某粉尘浓度测量系统上。     

基于随机共振的任意大频率微弱信号检测方法研究

通用非线性随机共振系统(参数a=1,b=1)在检测微弱信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,给实际应用带来了很大困难.针对这一情况,提出了一种能够检测大频率微弱信号的随机共振检测方法,通过调整系数k改变非线性参数6,使输入弱信号满足共振幅度要求;调整系数R改变非线性参数a、6,将共振频率提高R倍,从而实现了大频率微弱信号的随机共振.通过理论分析和数值仿真,研究了系数k和R的调整方法、步长等,构建了一种可实现的大频率微弱信号检测方法.     

基于小波熵的微弱信号检测方法研究

在科学技术研究领域中,经常会遇到非平稳、低能量、瞬时变化的微弱信号检测问题,然而,微弱的有用信号往往被环境噪声所湮没,最大程度地提取有用信息一直是弱信号检测中的一个难题。尤其对短时低能量的瞬变信号,采用传统信号处理方法提取其位置信息难以奏效。小波分析的方法为弱信号检测技术开辟了一条新途径,但小波变换对弱信号进行特征提取的关键在于确定小波系数的阈值。为此,在软阈值基础上引入反映信号能量分布特性的小波熵概念,利用信号在不同分解尺度上具有不同的小波熵,能够自适应地确定高频系数分量的阈值。仿真分析表明,基于小波熵分析的方法能够在强噪声环境中对微弱信号准确定位,实现低能量的瞬变信号有效提取。     

基于双共振的微弱信号检测方法与试验研究

将两个单一双稳系统经非线性耦合而成耦合双稳系统,其中一双稳系统为被控系统,受到弱输入周期信号作用;另一双稳系统为控制系统,受到控制信号的作用。分析控制信号作用下的耦合双稳系统的双共振特性,当控制信号频率两倍于弱输入周期信号频率时,耦合双稳系统中发生控制系统中的共振与被控系统的随机共振。提出基于双共振的随机共振增强方法,并设计耦合双稳系统双共振硬件电路,电路系统试验结果证实了耦合双稳系统中存在着双共振,且能有效增强被控系统中的随机共振。将该双共振电路系统应用于实际轴承故障信号检测中,系统输出功率谱在特征频率处的谱值大幅增强,可准确检测出强噪声背景中的微弱轴承故障信号,为基于随机共振原理的信号检测电路设计提供一种新方案,具有良好的应用前景。     

基于Duffing混沌振子的工程机械曲轴微弱信号检测

混沌振子对微弱信号的检测在实际应用中具有重要价值。针对工程机械曲轴出现裂纹的问题,用混沌振子进行了微弱信号检测,与相关的其它研究进行对比,确定所识别出的单周期微弱振动信号,说明了该裂纹的出现,该项研究可应用于发动机各个部件的隐蔽性故障分析。     

Method of Weak Signals Detection Based on Chaos Suppression in the Nonresonant Parametric Drive

The evolution of chaotic state of Lorenz system on the familiar parameter space orbit is analyzed.Based on the principle of chaos suppression with nonresonant parametric drive,the model of detecting weak periodic signals in strong noise is built.According to the parametric equivalent relationship obtained using averaging method and renormalization method,the critical values of detection parameters are determined,which lead to a sudden change of system dynamical behavior from periodic orbit to stable equilibrium point.Simulation results show that weak periodic signals in strong noise can be detected accurately with the proposed system.The method can obtain accurate range of parameter threshold through theoretical analysis,and the detection criterion is rather simple,which is more convenient for automatic detection.     

混沌背景中微弱谐波信号检测的SVM方法

为了提高混沌背景下的微弱谐波信号检测能力，提出了一种提取混沌背景中微弱谐波信号的支持向量机（support vector machines，SVM）方法。该方法的突出特点是针对小样本或嵌入维数未知的情况，建立混沌噪声的一步预测模型，抑制噪声对混沌背景信号预测的影响，起到预滤波作用，然后从预测误差中提取微弱谐波信号。实验结果表明，该方法具有比传统RBF神经网络预测方法更强的稳健性和泛化性，在信噪比（SNR）为-47．931dB时仍可检测出强混沌中的微弱谐波信号。     

强噪声背景下的微弱信号的识别技术研究

噪声一般被人们当作有害杂质要想办法过滤；然而在特定的非线性系统中，噪声会变成有用成分，在一定的条件下大大提高输出的信噪比。这一现象就是随机共振。在前人研究的基础上，对基于随机共振弱信号检测作了简要的介绍。     

锁定放大微弱信号检测仿真与设计研究

为解决商用锁定放大器不便于特定应用背景下微弱信号检测系统的灵活扩展与剪裁,该文分析了正交锁定放大的基本原理,建立了正交锁定放大的MATLAB/SIMULINK数学模型,展示了锁定放大所能达到的性能以及数字信号处理对锁定放大性能的改善效果。给出了正交锁定放大检测装置的硬件设计过程,包括前端信号调理电路、移相电路、相敏检测电路、低通滤波电路、均方值电路及数字显示电路等。仿真表明,在高斯噪声影响下,微弱信号检测可以达到较高的检测精度,且通过滑动平均值滤波算法可以有效提高检测的精度。实验研究表明,在噪声信号峰峰值为10 V情况下,可以将50 m V的有用信号提取出来,且在50 m V以上可以拟合出较好的输入输出线性关系,便于检测装置的标定。     

顶部驱动钻井装置使用中谐波干扰的压制和消除

顶部驱动钻井装置是一种新型的石油钻井设备,由于使用过程中电网那存在大量的谐波电流,对顶部驱动钻井装置的使用带来很大的危害。通过实例研究表明,消除和压制电网中谐波干扰的程度有重要的意义,最后提出了对谐波压制的方法。     

基于混沌振子微弱信号检测的改进与比较

为实现强噪声背景下微弱信号的检测,利用混沌系统非平衡相变对系统参数的扰动和对噪声具有免疫力的特点,根据Holmes型的Duffing振子检测系统的检测原理以及Melnikov方法,对Duffing方程的非线性项进行了改进,非线性项取（-x^4＋x^5）。改进后的系统相对原来的检测系统具有更低的信噪比门限,由原来的-92．5dB降到了-111．5dB。数值计算与仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于遗传算法的谐波齿轮传动优化设计

以谐波齿轮在模数m,柔轮筒体长L,齿宽b,简体壁厚δ为优化参数,依据遗传算法的基本原理,将遗传算法运用于谐波齿轮的参数化设计中,同归实例分析,对比结果说明将遗传算法应用于谐波齿轮传动优化设计中是可行和有效的,为谐波齿轮的优化设计提供了一种新的有效可行的方法。