通信信號非線性動力學(xué)檢測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、微弱信號檢測在通信、雷達和聲吶等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)微弱信號檢測方法大多采用線性處理方法，在低信噪比情況下效果并不理想，促使人們不斷探索微弱信號檢測的新理論、新方法，以期能夠從強噪聲背景中更準(zhǔn)確地檢測出微弱信號。近年來，非線性學(xué)科的發(fā)展為解決這類問題提供了新的思路。非線性系統(tǒng)中往往存在著諸多線性系統(tǒng)中不存在的現(xiàn)象，如躍遷、高階諧振及混沌等等。與線性系統(tǒng)中單純抑制噪聲不同，非線性系統(tǒng)可以利用噪聲。
　　目前利用非線性動力學(xué)進行信

2、號檢測一般只涉及到檢測單音信號，比如正弦波。而通信信號一般是帶通信號，有的數(shù)字通信調(diào)制信號會具有多種頻率和相位，并且由于信源的隨機性會導(dǎo)致符號周期波形不連續(xù)。本文以非線性動力學(xué)理論為基礎(chǔ)，研究了基于隨機共振和Duffing混沌系統(tǒng)的微弱通信調(diào)制信號檢測方法。論文的主要內(nèi)容包括：
　　1.基于隨機共振的微弱通信信號檢測方面，論文首先對雙穩(wěn)態(tài)隨機共振系統(tǒng)數(shù)值求解穩(wěn)定性進行了討論，然后采用基于自適應(yīng)隨機共振系統(tǒng)的新型能量檢測算法和周期圖

3、能量檢測算法，仿真分析了BFSK、QPSK、MSK和16QAM這四種調(diào)制信號在同步與非同步情況下的檢測性能，并研究了噪聲不確定性對檢測性能的影響。結(jié)果表明：與能量檢測相比，這兩種檢測算法均提高了檢測性能。
　　2.基于Duffing混沌系統(tǒng)的微弱通信信號檢測方面，Duffing系統(tǒng)狀態(tài)對策動力幅值敏感的動力學(xué)特性為基于 Duffing混沌系統(tǒng)進行微弱信號檢測提供了理論基礎(chǔ)。論文研究了影響Duffing系統(tǒng)狀態(tài)判別的四個要素：步長、

4、初始相位、噪聲以及信號頻率。由于利用Duffing混沌系統(tǒng)進行微弱信號檢測關(guān)鍵是系統(tǒng)狀態(tài)的判定，本文進一步研究了基于功率譜特征和基于偽哈密頓量兩種定量判別方法：
　　?利用 Duffing系統(tǒng)在混沌狀態(tài)與大周期狀態(tài)時功率譜低頻分量具有很大差異這一特征，論文提出了基于功率譜特征的檢測算法，仿真分析了該算法檢測BFSK、QPSK、MSK和16QAM四種調(diào)制信號的性能。
　　?利用 Duffing系統(tǒng)在混沌狀態(tài)與大周期狀態(tài)時偽哈密