強(qiáng)混沌背景下弱諧波信號(hào)檢測(cè)算法研究.pdf

1、研究證明，很多工程問(wèn)題可以歸結(jié)為強(qiáng)混沌背景下的弱諧波信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題。混沌理論因?yàn)槠淦者m性和自身豐富的動(dòng)力學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于弱信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域。因此，強(qiáng)混沌背景下的弱諧波信號(hào)檢測(cè)問(wèn)題是一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　本文利用混沌理論結(jié)合信號(hào)檢測(cè)技術(shù)對(duì)強(qiáng)混沌背景下的弱諧波信號(hào)檢測(cè)算法展開(kāi)研究，主要工作包括：
　　1、研究了基于 Duffing混沌振子方程的弱諧波信號(hào)檢測(cè)算法，該算法利用混沌系統(tǒng)對(duì)初值比較敏感，以及混沌運(yùn)動(dòng)過(guò)程會(huì)隨著Duffing

2、方程的外加周期策動(dòng)力的改變而呈現(xiàn)出不同相空間狀態(tài)圖的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)弱諧波信號(hào)的檢測(cè)。當(dāng)在系統(tǒng)中加入含有微弱諧波信號(hào)的待檢測(cè)信號(hào)以后，調(diào)節(jié)外加周期策動(dòng)力，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)從混沌狀態(tài)進(jìn)入大尺度周期狀態(tài)，
　　2、研究對(duì)比了三種均勻混沌背景下的弱諧波信號(hào)檢測(cè)算法。其中，ESN檢測(cè)算法利用參考序列訓(xùn)練回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并構(gòu)建混沌信號(hào)一步預(yù)測(cè)矩陣，最后利用一步預(yù)測(cè)誤差檢測(cè)弱諧波信號(hào)。然而該算法對(duì)高斯白噪聲比較敏感，當(dāng)混沌背景中混有高斯白噪聲時(shí)，ESN

3、檢測(cè)算法失效。針對(duì)噪聲敏感這一問(wèn)題，本文提出了基于 SOCP的最優(yōu)化檢測(cè)算法，該算法利用混沌信號(hào)具有二階統(tǒng)計(jì)特性不變性的特點(diǎn)，利用參考序列構(gòu)建數(shù)據(jù)矩陣提取混沌背景二階統(tǒng)計(jì)特性，并設(shè)計(jì)最優(yōu)濾波器，最后根據(jù)輸出信干噪比（SINR）檢測(cè)弱諧波信號(hào)。然而基于SOCP的最優(yōu)化理論算法需要求解一個(gè)凸優(yōu)化問(wèn)題，算法計(jì)算復(fù)雜度較高。針對(duì)上述特點(diǎn)，本文進(jìn)一步提出了一種基于EKF的迭代算法，該算法在傳統(tǒng)EKF算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化，降低了計(jì)算復(fù)雜度。