強(qiáng)混沌背景下弱諧波信號檢測算法研究.pdf

1、研究證明，很多工程問題可以歸結(jié)為強(qiáng)混沌背景下的弱諧波信號檢測問題。混沌理論因?yàn)槠淦者m性和自身豐富的動力學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于弱信號檢測領(lǐng)域。因此，強(qiáng)混沌背景下的弱諧波信號檢測問題是一個研究熱點(diǎn)。
　　本文利用混沌理論結(jié)合信號檢測技術(shù)對強(qiáng)混沌背景下的弱諧波信號檢測算法展開研究，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檢測算法，該算法利用混沌系統(tǒng)對初值比較敏感，以及混沌運(yùn)動過程會隨著Duffing

2、方程的外加周期策動力的改變而呈現(xiàn)出不同相空間狀態(tài)圖的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對弱諧波信號的檢測。當(dāng)在系統(tǒng)中加入含有微弱諧波信號的待檢測信號以后，調(diào)節(jié)外加周期策動力，系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)會從混沌狀態(tài)進(jìn)入大尺度周期狀態(tài)，
　　2、研究對比了三種均勻混沌背景下的弱諧波信號檢測算法。其中，ESN檢測算法利用參考序列訓(xùn)練回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并構(gòu)建混沌信號一步預(yù)測矩陣，最后利用一步預(yù)測誤差檢測弱諧波信號。然而該算法對高斯白噪聲比較敏感，當(dāng)混沌背景中混有高斯白噪聲時，ESN

3、檢測算法失效。針對噪聲敏感這一問題，本文提出了基于 SOCP的最優(yōu)化檢測算法，該算法利用混沌信號具有二階統(tǒng)計特性不變性的特點(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)計特性，并設(shè)計最優(yōu)濾波器，最后根據(jù)輸出信干噪比（SINR）檢測弱諧波信號。然而基于SOCP的最優(yōu)化理論算法需要求解一個凸優(yōu)化問題，算法計算復(fù)雜度較高。針對上述特點(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，降低了計算復(fù)雜度。