混沌振子检测微弱信号的抗噪声能力研究

刘 燕 张翠侠 张明玉

（宿州学院，安徽 宿州 234002）

混沌振子检测微弱信号的抗噪声能力研究

刘 燕 张翠侠 张明玉

（宿州学院，安徽 宿州 234002）

使用混沌振子检测微弱信号时,只要把含有已知频率的待测信号加入一个对应于此频率的、处于混沌临界状态的混沌系统中，该混沌系统的动力学行为就会发生很大变化，以此来判断微弱信号的存在。往往输入信号和噪声同时作用于混沌系统，这就要求噪声不能引起混沌系统状态的改变。在此基础上，重点从理论和数值仿真分析了噪声对混沌振子系统状态的影响。并提出了基于自相关方法和混沌系统相结合检测微弱信号的新方法。

微弱信号；混沌振子；随机噪声；自相关方法

故障发生的早期，信号本身比较微弱，如果有噪声的存在，更难提取特征信号。很多学者致力于小波消噪[1,2]、 Winger-Ville分布[3]， EMD[4,5]等方法的研究，如果采用上述线性信号分析方法进行早期故障诊断，非线性成分减少，不能够真实反映非线性振动的特质。混沌振子理论针对非线性信号检测提供了一种新的提取方法，文献[6]提出了一种基于混沌振子和局域波的微弱信号检测方法，并成功的提取转子系统早期的故障信息。文献[7]提出了基于经验模态分解(EMD)和Duffing振子相结合的诊断方法，利用该方法能成功的检测齿轮箱轴承故障。使用混沌振子来检测微弱信号时,只要把同样频率的微弱信号作用于处于混沌临界状态的混沌系统中，该混沌系统的动力学行为可由混沌临界状态转变成大尺度周期状态，以此来检测微弱信号。……