杜芬振子能有效检测出淹没在噪声中的周期信号,并且对噪声具有免疫力,驱动信号数据长度对于提高振子检测性能具有重要意义。现有文献使用较长的待测信号驱动杜芬振子,需要进行大量的运算。针对此问题,研究了杜芬振子能检测的最短信号以及不降低检测性能同时计算量小最佳信号长度。研究发现,杜芬振子能检测的最短信号及最佳信号长度与待测信号的时频积有关,本方法采用待测信号时域长度与角频率的乘积即时频积(TF)为衡量指标,并以此鉴定杜芬振子的检测性能:最短信号在37 rad
针对经典的李氏指数法(Lyapunov Exponential Method)等混沌相变判别方法复杂度高的问题,提出了一种应用锁相环技术判别混沌相变的新方法。首先,理论推导了混沌系统的解析特性,分析了系统在不同相态下含有的频率成分;然后,构建了针对混沌系统的数字锁相环模型,研究锁相环下混沌态和大周期态呈现的频率特性;最后,提出了一种基于锁相环技术的混沌相变判别新方法。仿真实验显示,相比于李氏指数法,所提方法判别速度快一个数量级,检测差错率为0时,性能提高近2 d B。新方法应用锁相环技术,简便易行,判别速度快,为混沌相变判别的工程应用提供了新的手段。
杜芬振子能有效检测出淹没在噪声中的正弦信号,并且对噪声具有免疫力,但是随着信号信噪比进一步降低,传统混沌检测方法的漏报概率快速增加直至无法检测出被噪声完全淹没的信号。针对此问题,提出了一种变相位周期策动力杜芬振子弱信号检测方法,该方法利用了杜芬振子的初值敏感性,通过改变系统内置周期策动力的初始相位对接收的信号进行并行检测以降低检测的漏报机率,进而降低了信号检测的错误率,使杜芬振子能在更低信噪比下进行信号检测。仿真实验表明,相同参数条件下文中方法可以保持传统理论对噪声的可靠免疫,并且在检测错误率为零时,新方法可以将混沌理论的检测信噪比降低约10 d B。
