基于改进双耦合Duffing振子的微弱信号检测方法

李景贵，靳伍银

(兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州 730050)

0 引言

传统的微弱信号检测方法主要有相关检测方法、电子学检测方法、高阶统计量法、自适应噪声抵消法等[1]，这些方法主要从噪声的角度分析信号的特点和噪声的规律，通过噪声和信号的不同提取出微弱信号，但所检测的最低信噪比有限。而以混沌理论为核心的非线性科学的发展为微弱信号检测提供了新的思路[2-4]。自1992年Birx等提出运用混沌振子对微弱信号检测以来，混沌振子检测微弱信号得到了不断的改进和发展。王梦蛟等基于受控Chen’s系统，实现了淹没在强噪声背景中的微弱谐波信号检测[5]。赖志慧等分析了级联双稳Duffing系统的随机共振特性，证明了级联双稳Duffing系统有更好的随机共振输出，可以实现含噪方波信号的恢复[6]。王晓东等利用Duffing振子和Van der Pol振子耦合，提出一种Duffing振子阻尼力耦合方法[7]。李国正等结合遗传算法求解系统输出方差的极值得到待测信号频率[8]。黄继尧等的研究实现了提取未知多频率微弱信号各信号分量的频率参数[9]。行鸿彦等结合互补集总经验模态分解方法和变尺度Duffing振子，提出了一种新的微弱信号检测方法[10]。但是混沌理论的大部分研究处于实验仿真阶段，提高检测系统对噪声的免疫力还有待进一步研究[11-12]。

本文通过改变常规Duffing振子的非线性项和耦合系数，提出了一种新的混沌振子检测模型，研究了基于改进型双耦合Duffing振子系统的微弱信号检测方法。……