基于混沌相平面变化的微弱信号检测
张浩然;侯楚林
【摘 要】针对超低信噪比条件下信号难于检测这一问题,提出了一种基于Duffing振子的微弱信号检测新方法,采用梅尔尼科夫函数给出了系统出现混沌状态的阈值,分析了Duffing振子动力学系统随参数变化的特性,研究了系统在临界参数附近变化时会出现混沌到大周期相变的特征,并根据此特点设计了一种微弱信号检测模型;理论分析和仿真实验都表明,提出的检测方法对任何零均值噪声具有免疫力,对正弦信号参量变化极为敏感,且可以准确检测出信噪比低达-49.5dB的微弱正弦信号.
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2010(018)012
【总页数】3页(P2718-2720)
【关键词】微弱信号;杜芬振子;梅尔尼科夫函数;阈值;相变
【作 者】张浩然;侯楚林
【作者单位】海军航空工程学院海军装备部,北京,100071;海军工程大学兵器工程系,湖北武汉,430033
【正文语种】中 文
【中图分类】O322;TN911.23
0 引言
强噪声背景下微弱周期信号的检测方法研究对于故障诊断、 目标探测与识别、 无线通信和生物医学信息提取等领域具有重要指导意义。文献[1]提出的互谱模型可以检测出噪声掩盖下的微弱信号, 但其对于相关噪声的抑制能力很差;文献[2]提出了一种基于BP 神经网络结构的方法, 获得了较好的检测精度, 但是它只适合低频率的信号检测, 而且一旦噪声信号改变则需要重新进行训练, 使得算法的实时性降低;文献[3]提出的小波变换由于具有时一频局部化特点及小波函数选择的灵活性, 解决了传统的线性滤波方法在信号检测中存在着保护信号局部特征及抑制噪声之间的矛盾, 但是其算法的速度慢, 难以达到实时性的要求, 且时频分辨率不能兼顾。利用混沌系统检测微弱周期信号是近年来提出的一种新型信号检测方法, 具有常规方法所不具备的独特优势, 可以利用较少的测量数据在任意色噪声背景下实现极低的信噪比工作门限[4-5] 。本文在分析Duffing 振子动力学特性基础上, 提出了一种新的有效检测微弱信号的方法;并结合实验结果深入分析了不同信噪比对混沌系统的影响。研究表明, 所提出的方法能够检测出强噪声中的信号;同时, 本文的仿真试验方法可为研究噪声对系统检测性能影响提供参考。
・１９４・ 《机床与液压》２００２．Ｎｏ．４
基于混沌振子的微弱信号检测方法及应用
姜万录，吴胜强
（燕山大学机械工程学院秦皇岛Ｏ６６ＯＯ４）
摘要：分析了Ｉ）ｕ伍ｎｇ振子的混沌运动，阐述了该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，对白噪声和与 参考信号频差较大的周期干扰信号具有免疫力，使Ｄｕｆｆｉｎｇ振子应用于微弱信号检测具有可行性。检测不同频率的信号需要不同 频率的参考信号，不同的参考信号频率会对系统产生很大影响，通过调整系统参数使得振子对不同频率的信号检测具有普遍性。 给出了基于混沌微弱信号检测的具体方案。 关键词：Ｄｕｆｆｉｎｇ振子；间歇混沌；微弱信号检测 中图分类号：０４１５．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—３８８１（２ＯＯ２）４—１９４—３
Ｗｅａｋ ｓｉｏｕａ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｂｙ Ｕｓｅ ｏｆ Ｄｕｆｌｌｎｇ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ
Ｊｉａｎｇ Ｕ．Ｗｕ Ｓｈｅｎｇｑｉａｎｇ
（Ｙａｎｓｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｏ６６ＯＯ４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｈａｏｔｉｃ ｍｏｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｕｆｉｑｎｇ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｐｈａｓｅ ｔｒｆｌｎ￣ｏＦｌｎ ｉｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｓｉｇｎ￣ｈａｖｉｎｇ ｔｈｅ ｔｉｎｙ ａｎｇｕｌａｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ｕ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎ￣。ａｎｄ ｉｍｎｌｕｎｅ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｒａｎｄｏｍ ｎｏｉｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇ－ ｈａｌ ｈａｖｉｎｇ ｌａｒｇｅｒ ａｎｇｕｌａｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎ￣．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｔｏ ｗｅａｋ ｓｉｇｎ￣ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｔｈｅ ｄｉｆ－ ｆｅｒｅｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ∞ｓｉｍａ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉ ，ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｉ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｉｓ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｂｙ ａｌｔｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｗｅａｋ ｓｉｇｎ￣ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｈａｏｓ ｉｓ ｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｕｆｉ＇ｉｎｇ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；Ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ｃｈａＯＳ；Ｗｅａｋ ｓｉｇｎ￣ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ０引言 噪声干扰是检测技术中长期困扰人们的难题。传
微弱信号检测的3种非线性方法
李楠;刘福
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2008(28)4
【摘 要】阐述了随机共振法、混沌振子法及差分振子法3种方法的基本监测思想,确定了数学模型.随机共振系统(SR)是一个非线性双稳态系统,存在着在某一最佳输入噪声强度下,使系统产生最高信噪比输出,达到抑制噪声、放大微弱信号的目的.SR系统数学模型可由非线性Langerin方程定义,并进行了分析及仿真.混沌系统具有对初值敏感性及对噪声免疫的特点,数学模型选用Holmes型Duffing方程为监测器,进行了分析及仿真.差分振子法是基于差分方程构造监测器,以二维离散性系统作为数学模型,进行了分析及仿真.将3种方法应用于同步发电机转子匝间短路故障监测和异步电动机转子断条故障监测的实例中是成功的,证明了3种方法的有效性和准确性.
【总页数】5页(P82-86)
【作 者】李楠;刘福
【作者单位】东北电力大学,信息工程学院,吉林,吉林,132012;吉林建筑工程学院,土木工程学院,吉林,长春,130021
【正文语种】中 文
【中图分类】TM930.12
【相关文献】 1.基于随机共振的不同非线性系统的微弱信号检测性能分析 [J], 邵菊花;李立萍
2.基于ELMAN网络的非线性混沌微弱信号检测 [J], 曹风华;王建利
3.基于非线性耦合双稳系统的微弱信号检测研究 [J], 贺利芳;崔莹莹;张天骐
4.电力系统故障状态下微弱信号检测方法研究 [J], 蔡思航;丁国斌;李彬
5.电力系统故障状态下微弱信号检测方法研究 [J], 蔡思航;丁国斌;李彬
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基于DSP和混沌理论的微弱信号检测
翟文正;全雪峰;王海龙;石广田
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2007(023)011
【摘 要】针对混沌振子法检测微弱信号过程中大量的复杂运算问题,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)的硬件设计方案.利用该方案可以快速地解决混沌检测中的大量运算,文中同时给出了其软件实现方法.
【总页数】2页(P200-201)
【作 者】翟文正;全雪峰;王海龙;石广田
【作者单位】730070,甘肃兰州,兰州交通大学信息与电气工程学院;730070,甘肃兰州,兰州交通大学信息与电气工程学院;730070,甘肃兰州,兰州交通大学信息与电气工程学院;730070,甘肃兰州,兰州交通大学信息与电气工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TN79
【相关文献】
1.基于混沌理论的微弱信号检测及自跟踪扫频电路实现 [J], 吴敏;赵文礼;周芳
2.基于稀疏分解和混沌理论的微弱信号检测 [J], 徐一红;祝长生;赵耀培
3.基于混沌理论的微弱信号检测 [J], 朱斌
4.基于混沌理论的微弱信号检测的DSP实现 [J], 李安;王殊
5.基于DSP和混沌理论的微弱信号检测 [J], 翟文正;全雪峰;王海龙;石广田 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
