基于改進型Duffing振子的微弱信號檢測研究?

王曉東　楊紹普　趙志宏

(1.石家莊鐵道大學 機械工程學院, 石家莊　050043) (2.河北省交通安全與控制重點實驗室, 石家莊　050043)

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基于改進型Duffing振子的微弱信號檢測研究?

王曉東1,2?楊紹普1,2趙志宏2

(1.石家莊鐵道大學 機械工程學院, 石家莊050043) (2.河北省交通安全與控制重點實驗室, 石家莊050043)

傳統(tǒng)的微弱信號檢測在檢測信噪比很低的信號時效果不理想,針對在強噪聲背景下微弱信號的檢測問題,提出了一種由單Duffing振子建立混沌系統(tǒng)的非線性恢復力項用-x5+x7來代替的改進方法,與傳統(tǒng)Duffing振子檢測系統(tǒng)相比具有更強的魯棒性.闡述了基于相平面變化進行微弱信號檢測的工作原理.對時間尺度進行變換,實現(xiàn)了對任意未知微弱周期信號的檢測,通過對噪聲背景中的微弱周期信號檢測進行仿真實驗,最后通過真實的故障軸承信號檢測驗證,都獲得較好的效果,為工程實際應用提供了一種可鑒的方法.

混沌,Duffing振子,微弱信號檢測,仿真

引言

在現(xiàn)代信息處理技術領域,微弱信號的檢測是一項重要內容,同時也是工程技術中人們獲取各種有用信息的一種重要手段[1].微弱信號檢測是利用電子學、信息論和物理學的方法,研究被測信號的特征和相關性,檢測出被噪聲掩蓋的微弱信號.在背景噪聲較強的情況下,傳統(tǒng)的線性濾波檢測方法一般會失效.因此,尋求一種新的檢測方法成為迫切的任務.根據(jù)混沌理論[2-3]可知,混沌系統(tǒng)在一定條件下對微弱信號具有敏感性的同……