基于Lyapunov指数的弱周期信号检测 被引量：16

1

作者 刘丁 任海鹏 李虎明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1215-1218,1243,共5页

分析了基于M e ln ikov法和相轨迹观察法的弱周期信号检测方法,针对该方法存在的检测精度低等不足,提出了基于Lyapunov指数法的弱周期信号检测方法。首先使用基于模型Lyapunov指数计算方法设置阈值,然后利用具有噪声的数据进行相空间重... 分析了基于M e ln ikov法和相轨迹观察法的弱周期信号检测方法,针对该方法存在的检测精度低等不足,提出了基于Lyapunov指数法的弱周期信号检测方法。首先使用基于模型Lyapunov指数计算方法设置阈值,然后利用具有噪声的数据进行相空间重构并利用改进方法计算Lyapunov指数,并依此判断大尺度周期状态。该方法的特点是阈值设置精度高,可以实现自动识别。仿真结果验证了理论分析的正确性和有效性。 展开更多

关键词 弱信号检测 混沌振子 lyapunov指数 相空间重构

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Lyapunov指数在弱2FSK信号检测中的应用 被引量：3

2

作者 李宏伟 张宏雁 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期151-155,共5页

针对现有基于Duffing振子的2FSK信号检测方法在混沌临界阈值确定与相图判别两方面存在精度低、效率低的问题,提出了利用Lyapunov指数法确定阈值,并定量分析和判别检测系统输出状态的方法。在分析Duffing系统中Lyapunov指数算法的基础上... 针对现有基于Duffing振子的2FSK信号检测方法在混沌临界阈值确定与相图判别两方面存在精度低、效率低的问题,提出了利用Lyapunov指数法确定阈值,并定量分析和判别检测系统输出状态的方法。在分析Duffing系统中Lyapunov指数算法的基础上,进行了仿真实验与分析,结果表明基于Lyapunov指数的2FSK信号混沌振子检测方法提高了阈值设置的精度,保证了2FSK信号检测的可靠性。 展开更多

关键词 DUFFING振子 lyapunov指数 QR算法 2FSK信号检测

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Lyapunov指数算法在微弱信号检测中的应用 被引量：2

3

作者 王冀超 杨正华 +1 位作者 岳亮 廖文鹏 《电子测量技术》 2017年第8期164-168,188,共6页

基于MATLAB/Simulink仿真软件,分析了Holmes-Duffing系统检测弱正弦信号的原理和仿真实验步骤。通过仿真结果表明,直接从相平面图中肉眼观察混沌临界状态的阈值容易存在较大的人为误差。针对这个问题,提出了利用Lyapunov指数算法来定量... 基于MATLAB/Simulink仿真软件,分析了Holmes-Duffing系统检测弱正弦信号的原理和仿真实验步骤。通过仿真结果表明,直接从相平面图中肉眼观察混沌临界状态的阈值容易存在较大的人为误差。针对这个问题,提出了利用Lyapunov指数算法来定量地分析系统的动力学特征,并进一步研究了最大Lyapunov指数与系统状态之间的关系。对临界区域进一步取值发现其LE指数在零点振荡跳跃说明了该混沌系统正处于间歇临界态。最后通过对信噪比为-40dB的微弱信号进行检测来说明,采用Lyapunov指数算法能够更直观地判断微弱信号的存在,证明其检测方法的可行性。 展开更多

关键词 微弱信号检测 Holmes-Duffing混沌振子 相平面图 临界阈值 lyapunov指数

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Duffing振子的Lyapunov指数与Floquet指数研究 被引量：20

4

作者 杨红英 叶昊 +1 位作者 王桂增 吕琛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期927-932,共6页

针对现有基于Duffing振子的信号检测与估计方法在确定振子相变临界阈值和Floquet指数曲线的临界分岔处位置两方面所存在的问题,本文在更大范围上对Duffing振子的Lyapunov指数曲线进行了研究,提出了振子相变临界阈值的改进判定方法和利用... 针对现有基于Duffing振子的信号检测与估计方法在确定振子相变临界阈值和Floquet指数曲线的临界分岔处位置两方面所存在的问题,本文在更大范围上对Duffing振子的Lyapunov指数曲线进行了研究,提出了振子相变临界阈值的改进判定方法和利用Lyapunov指数曲线来获得Floquet指数曲线临界分岔处的方法。理论分析和仿真结果表明,上述改进在不增加系统误报率的前提下,能有效降低系统的漏报率。 展开更多

关键词 混沌 DUFFING振子 lyapunov指数 Floquet指数 临界阈值 信号检测

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基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测 被引量：9

5

作者 陈伟根 云玉新 +1 位作者 杜林 王新宽 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第18期44-48,共5页

微弱信号的幅值通常很小,且常被噪声淹没,难以检测。文中提出基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测方法。该方法利用互相关方法对微弱正弦信号进行初步去噪,再利用混沌检测方法提取有效信号,以充分发挥互相关及混沌检测在... 微弱信号的幅值通常很小,且常被噪声淹没,难以检测。文中提出基于互相关和李雅普诺夫指数的微弱正弦信号混沌检测方法。该方法利用互相关方法对微弱正弦信号进行初步去噪,再利用混沌检测方法提取有效信号,以充分发挥互相关及混沌检测在噪声抑制及信号提取方面的优势;将最大李雅普诺夫指数作为判断混沌系统相变的量化依据,自动识别混沌系统的临界状态,从而准确给出用于确定微弱正弦信号幅值的策动力临界阈值。仿真实例分析表明,该方法能有效地检测出深埋于强噪声中的微弱正弦信号,且其检测精度较单独的互相关方法和混沌检测方法更优。 展开更多

关键词 互相关 混沌振子 李雅普诺夫指数 微弱信号检测

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基于Lyapunov指数的水下目标信号混沌特征提取 被引量：5

6

作者 李亚安 徐德民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期633-636,共4页

以 Takens定理为基础 ,通过对几种不同类别舰船信号采用相空间重构 ,建立了混沌分析的数学模型 ,研究了它们的相空间轨迹结构并计算最大 Lyapunov指数。结果表明 ,不同类别的舰船信号具有不同的空间轨迹 ,且对应不同的最大 Lyapunov指... 以 Takens定理为基础 ,通过对几种不同类别舰船信号采用相空间重构 ,建立了混沌分析的数学模型 ,研究了它们的相空间轨迹结构并计算最大 Lyapunov指数。结果表明 ,不同类别的舰船信号具有不同的空间轨迹 ,且对应不同的最大 Lyapunov指数。这一结果为水下目标信号的检测与识别提供了新的理论和方法。 展开更多

关键词 混沌 Takens定理 lyapunov指数 特征提取 水下目标信号 信号检测 目标识别 水声信号处理

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基于L-Y振子的弱信号检测分析

7

作者 胡燕燕 曾芳玲 +1 位作者 许益乔 耿晓娟 《现代防御技术》 北大核心 2013年第5期106-111,共6页

分析了L-Y振子的混沌特性,研究了基于相平面变化的微弱信号检测,利用Lyapunov指数定量分析法求出其混沌解,并用时序图进行了验证。仿真结果表明,L-Y振子只对与策动力同频率的微弱信号敏感,而对白噪声和其他微弱信号(即使有一定的相关性... 分析了L-Y振子的混沌特性,研究了基于相平面变化的微弱信号检测,利用Lyapunov指数定量分析法求出其混沌解,并用时序图进行了验证。仿真结果表明,L-Y振子只对与策动力同频率的微弱信号敏感,而对白噪声和其他微弱信号(即使有一定的相关性)有较强的免疫力,且将该振子应用于实际微弱信号的检测中具有一定的可行性。 展开更多

关键词 微弱信号检测 L—Y振子 lyapunov指数 混沌阈值 信噪比

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改进的Duffing振子逆相变弱信号检测

8

作者 冀常鹏 许素娜 冀雯靖 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2019年第2期223-233,共11页

针对传统Duffing振子检测系统在正向相变时容易受过渡带影响并且噪声对检测系统也会产生影响的问题,提出融合高阶累积量和Duffing振子的逆相变混沌检测方法。该方法首先利用Lyapunov指数方法计算检测系统的临界阈值γ_d,令检测系统的周... 针对传统Duffing振子检测系统在正向相变时容易受过渡带影响并且噪声对检测系统也会产生影响的问题,提出融合高阶累积量和Duffing振子的逆相变混沌检测方法。该方法首先利用Lyapunov指数方法计算检测系统的临界阈值γ_d,令检测系统的周期策动力为γ_d,其次对待检信号通过计算其高阶累积量进行预处理,能够降低噪声功率,并得到谐波信号的幅度变化规律;然后,将经过预处理的待检信号输入至检测系统,利用Lyapunov指数得到在逆相变发生时对应的周期策动力幅值;最后,根据逆相变发生前后所对应的周期策动力幅值之差,计算出待检信号的幅值及检测信噪比。仿真实验结果表明所提方法可用于-50.97 dB信噪比下微弱正弦信号的检测,相比较传统的Duffing振子检测系统具有较好的检测效果。 展开更多

关键词 信号处理 DUFFING振子 微弱正弦信号 高斯白噪声 逆相变 lyapunov特性指数

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基于Duffing振子的弱Chirp信号检测与参数估计 被引量：9

9

作者 文忠 李立萍 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期536-539,共4页

在超低信噪比下,针对chirp信号常规检测方法均失效．提出一种超低信噪比下chirp信号的检测与参数估计方法．该方法利用Duffing振子构建广义滤波器组,并以其最大Lyapunov指数的符号作为系统状态的判断标准．根据chirp信号的特征,将chirp... 在超低信噪比下,针对chirp信号常规检测方法均失效．提出一种超低信噪比下chirp信号的检测与参数估计方法．该方法利用Duffing振子构建广义滤波器组,并以其最大Lyapunov指数的符号作为系统状态的判断标准．根据chirp信号的特征,将chirp信号的检测问题转化为一个周期信号检测的问题,使其满足Duffing振子的检测条件．获得调频斜率的估计后,构造一个新序列,再利用Duffing振子系统估计初频．为提高信噪比,本文还提出分段相关平滑的方法,使检测和估计性能得到提高． 展开更多

关键词 DUFFING振子 CHIRP信号 lyapunov指数

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改进高阶Vanderpol振子在微弱信号检测中的应用 被引量：3

10

作者 姜烁 徐艳春 +1 位作者 刘宇龙 杜于飞 《电讯技术》 北大核心 2017年第6期678-684,共7页

在高精度的微弱光电信号检测系统中,存在信号被强噪声湮没的情况。针对这一问题,提出了一种基于改进高阶Vanderpol振子的微弱正弦信号定量检测方法。该方法利用改进高阶广义Vanderpol系统的高灵敏度与强抗噪性的特点提高了微弱信号检测... 在高精度的微弱光电信号检测系统中,存在信号被强噪声湮没的情况。针对这一问题,提出了一种基于改进高阶Vanderpol振子的微弱正弦信号定量检测方法。该方法利用改进高阶广义Vanderpol系统的高灵敏度与强抗噪性的特点提高了微弱信号检测的可靠性,再结合Lyapunov指数定量检测和90°移相补偿来实现混沌系统状态的量化判断和待测信号参数的高精度提取。仿真结果表明改进的Vanderpol振子比传统Vanderpol振子运算速度更快。与传统Duffing振子相比,在5%幅值检测误差范围内,改进的高阶广义Vanderpol系统可多获得37 dB的信噪比增益和60 dB的检测门限增益;与基于相轨迹突变定性检测待测信号幅相法相比,90°移相补偿幅相定量检测法在信噪比降低时其检测相对误差仍可控制在2%以内。改进算法实现了微弱正弦信号的高灵敏度和高精度的幅相检测。 展开更多

关键词 电力系统 微弱信号检测 混沌系统 Vanderpol振子 移相补偿 lyapunov指数

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基于改进Duffing振子的微弱信号检测方法 被引量：5

11

作者 陈远杰 黄国勇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第11期1-6,共6页

研究了一种基于改进Duffing振子的微弱信号检测方法,通过对比分析两种不同的Duffing振子系统的相图和Lyapunov指数图,改进Duffing振子在微弱信号检测方面较常规Duffing振子具有2个优势:能够有效的解决由于振子从混沌态转变到周期态存在... 研究了一种基于改进Duffing振子的微弱信号检测方法,通过对比分析两种不同的Duffing振子系统的相图和Lyapunov指数图,改进Duffing振子在微弱信号检测方面较常规Duffing振子具有2个优势:能够有效的解决由于振子从混沌态转变到周期态存在过渡区而引起的漏判误判问题且对微弱信号的幅值估算更加准确;具有更好的噪声免疫性。仿真实验结果表明,改进Duffing振子能有效的检测出淹没在背景噪声中的信噪比为-43 dB的微弱信号,最后通过对早期故障轴承的微弱特征信号进行检测,验证所提方法可以应用于工程实际中。 展开更多

关键词 改进Duffing振子 lyapunov指数 微弱信号

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基于混沌理论的涡街微弱信号检测方法研究 被引量：3

12

作者 郑丹丹 张涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1103-1108,共6页

针对涡街流量传感器在小口径、低流速下信号微弱,易被强噪声淹没而难于提取的特点,提出了利用Duffing振子检测微弱信号的方法.通过仿真对涡街信号中含有白噪声以及谐波干扰的情况进行分析,仿真和实验均表明:这种基于混沌理论的微弱信号... 针对涡街流量传感器在小口径、低流速下信号微弱,易被强噪声淹没而难于提取的特点,提出了利用Duffing振子检测微弱信号的方法.通过仿真对涡街信号中含有白噪声以及谐波干扰的情况进行分析,仿真和实验均表明:这种基于混沌理论的微弱信号检测方法对涡街信号中较强的白噪声以及频差较大的谐波干扰具有很好的免疫力,并且通过计算最大Lya-punov指数的波动频率能够准确估计出涡街有用信号频率,实现低流速下涡街微弱信号检测. 展开更多

关键词 涡街流量传感器 信号检测dulling振子lyapunov指数

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扩展型Vanderpol振子的微弱信号检测的研究

13

作者 洪锋 刘茹茹 +2 位作者 鲁昌华 蒋薇薇 鞠薇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期157-162,共6页

微弱信号检测系统中,信号被强噪音湮没的情况及其普遍。针对这一问题提出了基于扩展型Vanderpol振子下微弱信号的定量检测方法。主要研究扩展型的Vanderpol振子的稳定性,通过李雅普诺夫指数判别系统在临界状态和大周期状态的位置,从而... 微弱信号检测系统中,信号被强噪音湮没的情况及其普遍。针对这一问题提出了基于扩展型Vanderpol振子下微弱信号的定量检测方法。主要研究扩展型的Vanderpol振子的稳定性,通过李雅普诺夫指数判别系统在临界状态和大周期状态的位置,从而达到检测待测信号的提取并检测待测信号的相位和幅度;通过Melnikov方法分析,对电气设备索道的谐波信号检测,估算该微弱待测信号的相位、频率。仿真结果表明,改进的Vanderpol振子系统信噪比显著提高了70%,改进算法实现微弱信号的高精度和高灵敏的幅度和相位检测,具有较高的免疫能力和强抗噪比。 展开更多

关键词 Vanderpol振子 李雅普诺夫指数 微弱信号检测 混沌系统

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一种利用Duffing-Vanderpol振子估计弱信号相位的方法 被引量：4

14

作者 孙文军 芮国胜 +1 位作者 王林 田文飚 《电讯技术》 北大核心 2016年第1期14-19,共6页

根据Duffing-Vanderpol振子大周期态时的最大Lyapunov指数与系统策动力的关系,提出了一种基于该振子检测微弱信号相位参量的方法。该方法利用系统策动力与待测信号初始相位有关的特性,得到待测信号的初始相位,并将相位检测过程中噪声对... 根据Duffing-Vanderpol振子大周期态时的最大Lyapunov指数与系统策动力的关系,提出了一种基于该振子检测微弱信号相位参量的方法。该方法利用系统策动力与待测信号初始相位有关的特性,得到待测信号的初始相位,并将相位检测过程中噪声对系统的影响作为影响因子加以考虑。理论分析及数值仿真结果表明,该方法工程实现简单,抗噪性能好。当待测信号信噪比为-30d B时,均方误差仅为0.1,具有较高的估计精度。 展开更多

关键词 微弱信号检测 相位检测 Duffing-Vanderpol振子 lyapunov指数

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利用Duffing振子估计多频信号参数 被引量：6

15

作者 葛晓慧 黄进 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期954-959,共6页

针对Duffing振子在混沌阈值附近对其临近频率的微小信号敏感而对其他信号免疫的特性,提出利用Duffing振子估计多频信号参数.将待测多频信号送入Duffing振子中,用多相位振子组法估计各分量的频率,再通过平均特征指数法得到各频率分量对... 针对Duffing振子在混沌阈值附近对其临近频率的微小信号敏感而对其他信号免疫的特性,提出利用Duffing振子估计多频信号参数.将待测多频信号送入Duffing振子中,用多相位振子组法估计各分量的频率,再通过平均特征指数法得到各频率分量对应的幅值和相位.该方法是一种时域分析方法,实现简单,估计精度高,对频率分量接近和低信噪比的多频信号同样适用.仿真结果和分析证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 参数估计 dulling振子 混沌 特征指数 多频信号

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采用混沌振子和新相态判别法的局部放电检测 被引量：7

16

作者 李晓霞 张启宇 +1 位作者 冯志新 王雪 《电测与仪表》 北大核心 2022年第12期156-162,共7页

为了降低信号检测的信噪比,利用新型混沌振子作为检测工具,采用Lyapunov指数法分析动力学特性,通过提升临界混沌阈值精度减少在覆盖初始相位差方面混沌振子的使用数量。利用系统周期特点,提出新相态判别法并设计仿真电路,实现相态的自... 为了降低信号检测的信噪比,利用新型混沌振子作为检测工具,采用Lyapunov指数法分析动力学特性,通过提升临界混沌阈值精度减少在覆盖初始相位差方面混沌振子的使用数量。利用系统周期特点,提出新相态判别法并设计仿真电路,实现相态的自动识别并记录间歇混沌状态周期,最后对指数衰减振荡型局部放电信号进行检测仿真。仿真结果表明,新型混沌振子动力学特性丰富,抗噪性能优越,能够实现更低的信噪比检测,新相态判别法不受过渡过程的影响,具有普适性和电路可实现性,二者结合可以检测超高频毫伏级的变压器局部放电信号。 展开更多

关键词 混沌 信号检测 局部放电 lyapunov指数法 MULTISIM

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一种新型Lv-cos混沌系统的弱信号检测方法研究 被引量：4

17

作者 王伟豪 刘树勇 杨庆超 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第3期88-94,共7页

为实现低信噪比下未知频率的故障信号检测,构造一种新的三维弱信号检测系统-Lv-cos系统,分析新混沌系统的基本动力学行为,研究表明新型Lv-cos系统对于弱信号检测具有广域性,由混沌状态过渡到周期状态临界值唯一,且状态变化明显,适用于... 为实现低信噪比下未知频率的故障信号检测,构造一种新的三维弱信号检测系统-Lv-cos系统,分析新混沌系统的基本动力学行为,研究表明新型Lv-cos系统对于弱信号检测具有广域性,由混沌状态过渡到周期状态临界值唯一,且状态变化明显,适用于弱信号检测,在不同背景噪声下可检测信噪比低至-66 dB的弱信号。将变尺度法引入到新型Lv-cos检测系统,并对待测信号与内置信号进行合并处理,通过理论和仿真实验证明,该方法可以仅在一组系统参数条件下实现对任意频率、任意相位信号的检测。新设计的Lv-cos混沌系统解决了原始Lv混沌系统状态变化不明显,临界点选取困难等问题,在弱信号检测领域的工程实践中有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 振动与波 Lv-cos混沌系统 变尺度 lyapunov指数 弱信号检测 Gauss白噪声

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应用ICA的混沌直扩信号盲分离及检测 被引量：1

18

作者 徐威 胡铁华 +1 位作者 张瑞芳 郭静波 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期14-18,共5页

混沌直扩信号是由普通混沌信号直接调制信息信号得到的一类扩频通信信号,它兼有混沌信号和直扩信号容量大、低截获等特点.该文针对复杂环境下非合作混沌直扩信号检测的问题,考虑到多径传输及噪声条件下混沌直扩信号混沌特性被明显削弱,... 混沌直扩信号是由普通混沌信号直接调制信息信号得到的一类扩频通信信号,它兼有混沌信号和直扩信号容量大、低截获等特点.该文针对复杂环境下非合作混沌直扩信号检测的问题,考虑到多径传输及噪声条件下混沌直扩信号混沌特性被明显削弱,在考察直接检测方法的基础上提出一种基于ICA的信号盲分离和混沌特性检测相结合的检测方法.首先将接收到的混合信号分离成各单路信号,再检测各路信号的混沌特性.理论分析和仿真实验表明,分离后混沌直扩信号的纯净度明显提高,基本上不再受噪声等的影响,在输入信噪比-40dB条件下仍可有效检测出混沌直扩信号. 展开更多

关键词 混沌直扩信号 信号检测 lyapunov指数 信号盲分离 独立分量分析

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自治混沌系统中抗噪声干扰的频率检测模型 被引量：1

19

作者 舒娜 张晓星 孙才新 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期148-153,160,共7页

提出一种用自治混沌系统检测受到噪声干扰的信号频率的方法,将含有噪声干扰的信号加入到自治混沌系统的某一项,再给受扰系统施加一个状态负反馈,通过适当地调节反馈增益将受扰系统的轨道控制到系统的某一个极限环,然后利用循环相态技术... 提出一种用自治混沌系统检测受到噪声干扰的信号频率的方法,将含有噪声干扰的信号加入到自治混沌系统的某一项,再给受扰系统施加一个状态负反馈,通过适当地调节反馈增益将受扰系统的轨道控制到系统的某一个极限环,然后利用循环相态技术,统计一定时间内轨道定向穿过某一个平面的次数,由固定的时间内得到周期的个数进而确定系统的振荡频率。由于系统的频率由待测信号的频率决定,而不受噪声的影响,所以待测信号的频率也就是系统的振荡频率。仿真实验结果进一步验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 自治混沌系统 负反馈 振荡频率 信号检测 lyapunov指数

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基于新蝶状模型的混沌控制及其应用研究 被引量：5

20

作者 王林泽 高艳峰 李子鸣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期915-920,共6页

针对将混沌技术应用于微弱信号检测的问题,本文提出了一种基于新蝶状(novel butterfly-shaped,NBS)模型的新的混沌控制方法,并将该模型应用于微弱信号检测.首先利用Lyapunov指数谱,结合数值仿真确定系统各个周期态的参数范围,然后根据... 针对将混沌技术应用于微弱信号检测的问题,本文提出了一种基于新蝶状(novel butterfly-shaped,NBS)模型的新的混沌控制方法,并将该模型应用于微弱信号检测.首先利用Lyapunov指数谱,结合数值仿真确定系统各个周期态的参数范围,然后根据参数周期微扰法,对扰动参数引入分段控制机制,构建一个受控系统,计算出系统处于特定周期态的参数范围,最后在该范围内选择适当的参数值,即可把系统稳定到所期望的周期轨道上.这种改进策略不需要计算周期激励信号幅值的精确解,大大简化计算的步骤,提高计算效率,控制结构简单,易于实现,且可以应用于微弱呼吸信号的检测.仿真结果表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 NBS模型 lyapunov指数 分段控制 信号检测

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