基于Duffing振子的弱正弦信号检测方法研究

数值仿真发现,通过设置Duffing振子初值和参考信号初相使其满足一定关系,Duffing振子从大周期态向混沌态的转变(正向相变),比较其从混沌态向大周期态的转变(逆向相变),对周期策动力的幅值体现出了更稳健的敏感性.据此,提出了一种利用Duffing振子逆向相变实现弱正弦信号检测的方法,分析了其可行性,并通过仿真与传统的检测方法进行了对比.数据表明,相同条件下,所提检测方法具有更高的检测精度.此外,根据相空间分布特点,提出了一种相轨迹运动状态的判别方法.该判别方法计算量小,并具有较好的实时性,通过仿真验证了该方法的正确性.     

弱暂态正弦信号的检测

将Duffing振子用于弱暂态正弦信号的检测,发现可被检测的暂态正弦信号的持续时间下限为12个周期,对相位随机分布并淹没在噪声中的弱暂态正弦信号可以用一组(16个)Duffing方程检测到,对到达时间的定位可以精确到一个周期。     

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。     

FSK信号的Duffing振子检测方法

基于Duffing振子的弱信号检测由于检测门限较低而受到关注,近年来的研究集中于寻找未知信号幅值、频率、相位的准确测量方法。根据FSK信号的特点,提出一种用Duffing振子检测微弱FSK信号的方法,实验证明,该方法有效,且能大幅降低检测门限。     

Duffing振子微弱信号检测方法的统计特性研究

利用混沌振子可以检测极其微弱的信号，并且具有很多优点，本文根据随机微分方程理论，通过对噪声经过Ｄｕｆｉｉｎｇ系统后统计特性的分析，确定了采用此方法检测的信噪改善比，从而为该方法的实际应用提供了指导，并且，本文针对周期系数线性微分方程的特点，提出了其输出统计特性的求法。     

利用Duffing方程组检测随机相位的正弦信号

讨论用16个能产生混沌现象的方程来检测带有未知相位的微弱正弦信号。16个相位已经确定的方程的阈值事先求解出来。当未知相位的信号通过系统时,逐个验证方程,看是否有混沌向大尺度周期运动转变的方程,如果有,则此方程可以作为检测信号的方程,若没有则继续实验,最后必然会出现一个甚至多个相轨迹转变的方程。用能够出现相轨迹转变的方程...     

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.     

Duffing系统的欧拉实现方法研究

在研究Duffing系统的基础上,为了利用Duffing系统进行弱信号检测,必须实现一种可靠的Duffing系统模型。对3种基于欧拉方程的模型实现方式进行了对比,通过分析欧拉方程的几何意义,并结合DSP Builder的特点,提出了一种易于工程实现的改进欧拉形式。通过对四种算法进行仿真实验得出,运用不同的状态模型建立Duffing系统会改变振子相变的临界策动力幅值,但不会对系统固有存在的状态产生影响。     

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.     

基于双Duffing振子差分的微弱信号频率检测

利用混沌振子检测微弱信号幅值需要先确定待测信号频率。本文在间歇混沌的基础上采用双振子差分方法构建振子阵列检测信号频率,将驱动力频率公比由1.03提高到1.06。计算机仿真实验证明该方法可以提高检测的带宽,减小计算量,降低误判几率。     

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。     

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.     

基于并联Duffing振子的微弱QPSK信号解调

针对微弱QPSK信号传统解调方法误码率高且其存在相位模糊的缺点,提出了一种基于并联Duffing振子的解调方法.该方法利用混沌振子对待测信号相位的敏感性,先将微弱QPSK信号通过并联Duffing振子系统,系统的输出是交替出现的周期状态与混沌状态,再计算信号功率谱密度的熵加以区别,进而判决解调QPSK信号.仿真结果表明...     

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.     

一种减小Duffing系统可检测断续正弦信号频率范围的方法

本文针对Duffing混沌系统利用状态变化检测已知断续正弦信号时,正弦信号频率范围较宽的问题,根据Mélnikov方法中的系统参数与待测信号幅度、频率之间的关系,分析证明了增加Duffing系统的阻尼参数提高系统正弦信号检测能力的方法,最后给出了在有、无噪声情况下,调整阻尼参数后Duffing系统对断续正弦信号的检测仿真结果.结果表明本文所提出的方法是有效的.