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《新疆大学》 2012年
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基于混沌理论的弱信号检测研究

刘雪峰  
【摘要】:科学技术在不断地进步,人们对未知领域的探求也在不断深入,这些都使信号的检测变得迫切。随着生物学领域、电子科学领域、控制领域等学科的不断发展,其对信号检测的下限提出更高的要求。信号检测这门学科研究的是如何从噪声中提取出对我们有用的信息,而测量技术的关键领域在于掌握噪声中的弱信号检测的原理及其方法。 基于混沌理论的弱信号检测方法,因混沌动力学行为对小信号敏感,对噪声具有一定的抑制能力,自提出以来就受到广泛关注。本文分析了4种混沌阵子的动力学行为,并针对Holmes型Duffing阵子,利用梅尔尼科夫方法详细进行了混沌判据的相关分析。并介绍了Holmes型Duffing阵子检测弱信号幅值、频率、相位的原理,同时进行了计算机仿真,仿真实例也证明了混沌理论用于弱信号检测的有效性。之后,利用LabVIEW开发了一套基于混沌理论的弱信号幅值检测系统。该系统界面友好,操作方便,实现简单,具有一定的实际应用价值。 因为混沌信号很容易淹没在噪声当中,所以有用弱信号的提取就显得非常重要。小波方法属于多分辨率分析方法,此方法“既能看到森林,又能看到树木”,对淹没在噪声中的弱信号的提取极为有利。本文通过小波变换实现了混沌信号的提取,并进行了实例的仿真,仿真也验证了小波变换用于弱信号提取的有效性。同时本文利用LabVIEW开发了一套基于小波变换的混沌信号提取系统,此系统可以为弱信号幅值检测系统提供一个较为“干净”的待测信号。 最后,本文对实验室的恒温水槽温度进行了基于混沌方法的模拟检测,检测结果也进一步验证了混沌理论用于弱信号检测的有效性,且它的成功检测对于该检测系统应用于实际工程项目具有一定的借鉴意义。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN911.23

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