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《吉林大学》 2007年
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提取混沌中信号方法的研究

王国光  
【摘要】: 本文在未知混沌动力学系统方程和信号的先验知识、只具有观测时间序列条件下,从混沌所具有的一些特性出发,利用现代信号处理理论,系统地研究了混沌中信号的盲提取方法。其主要研究内容包括:(1)系统分析了两种典型混沌吸引子的时频特性及能量分布特点,提出了提取混沌背景下谐波信号的多尺度分解方法、基于小波阈值去噪后处理的多尺度分解方法和谐波小波变换与经验模态分解相融合的方法,这些方法算法简单,运行速度快,可靠性高,在信噪比大于? 32dB条件下有效。(2)在分析混沌吸引子的几何结构特性基础上,提出了三种相空间投影方法,即基于小波的相空间投影方法、基于余弦变换的相空间投影方法和基于主分量分析的正交局部投影方法。基于小波变换和余弦变换的相空间投影方法能够在信噪比更低(直到? 55dB)情况下提取混沌中谐波信号,获得质量相当好的谐波估计。由于注入了两种新的邻点选取算法,正交局部投影方法可以将混沌中极弱(信噪比达到? 80dB)的多种类型信号成功提取出来。(3)研究了混沌的统计特性,提出以非高斯性作为判据,应用独立分量分析技术提取混沌中信号的思想,将基于混沌的信号处理纳入统计信号处理范畴。实验结果证明,独立分量分析方法能够在信噪比大于-100dB情况下,将多种形式信号的波形准确地提取出来,更重要的是提取结果不受信号频率约束,从而解决了其它方法受到频率限制问题。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN911

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