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《基于耦合混沌振子的微弱信號檢測方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于耦合混沌振子的微弱信號檢測方法研究StudyonWeakSignalDetectionApproachesBasedonCouplingChaoticOscillators培養(yǎng)單位：機械工程學(xué)院專業(yè)：載運工具運用工程研究生：王曉東指導(dǎo)教師：楊紹普教授二〇一六年六月獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得石家莊鐵道大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均
2、已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：日期：摘要在現(xiàn)代信息技術(shù)處理領(lǐng)域，微弱信號檢測技術(shù)雖然在某些方面取得了一定的進(jìn)展，但是在工程中仍然是一個很難突破的問題。微弱信號檢測已經(jīng)廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域：通信雷達(dá)、物理、生物醫(yī)學(xué)、旋轉(zhuǎn)機械故障診斷等。在強噪聲背景下，一般傳統(tǒng)線性濾波的方法會失效，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基于混沌理論和信號處理相結(jié)合的方法，使得微弱信號檢測技術(shù)得到跨越式發(fā)展。混沌系統(tǒng)檢測方法利用對初值的敏感性依賴性和對噪聲的免疫力實現(xiàn)對微弱周期信號的檢測，相比傳統(tǒng)方法，很大程度上降低了檢測門限，提高檢測精度。本文正是利用混沌系統(tǒng)的這種優(yōu)越性來實現(xiàn)微弱故障信號的檢測。論
3、文首先介紹了混沌的定義、本質(zhì)和特點以及判斷混沌的原理方法，簡單分析了幾種常用的混沌模型：Duffing振子系統(tǒng)、Vanderpol振子系統(tǒng)、Lorenz混沌系統(tǒng)和Logistic系統(tǒng)模型，為微弱信號檢測提供了理論依據(jù)。然后針對傳統(tǒng)方法在低信噪比下檢測不理想的問題，提出將Duffing振子和Vanderpol振子兩種不同的混沌振子進(jìn)行耦合的方法，建立非線性耦合系統(tǒng)模型，并進(jìn)行了動力學(xué)行為分析，展現(xiàn)出比傳統(tǒng)方法更好的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。通過對檢測系統(tǒng)方程進(jìn)行時間尺度的變換，適應(yīng)不同頻率的信號，實現(xiàn)了對任意未知頻率周期信號的檢測，也對色噪聲下微弱信號進(jìn)行了檢測。其次又提出了將兩個完全
4、相同的Duffing振子進(jìn)行耦合實現(xiàn)同步的方法，建立微弱信號檢測耦合系統(tǒng)，與以往單Duffing振子系統(tǒng)相比具有更強的魯棒性，而且還分析微弱脈沖信號，取得了較好的效果。最后進(jìn)行了滾動軸承早期故障診斷實驗設(shè)計，通過將采集的故障信號輸入到雙耦合Duffing振子系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行實驗驗證，通過相軌跡的變化情況，此耦合系統(tǒng)能夠在一定條件下檢測出微弱的故障信號。因此混沌檢測系統(tǒng)在早期故障診斷中具有很好的研究價值和發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：混沌理論；非線性耦合系統(tǒng)；信號檢測；故障診斷AbstractWeaksignaldetectiontechnologyisoneoftheimportantco
5、ntentsintheareaofthemoderninformationprocessing,ithasmadesomeprogressinsomeareas,butitisstilladifficultbreakthroughprobleminengineeringpractice.Ithasbeenwidelyusedinmanyfields:communications,radar,physics,biomedical,rotatingmachineryfaultdiagnosisandsoon.Underthestrongnoisebackground,itwil
6、lfailforthegeneraltraditionallinearfilteringmethod.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,themethodofchaostheoryandsignalprocessingcombinationmakestheweaksignaldetectiontechnologyhavealeapfrogdevelopment.Chaoticsystemsmakeuseofthesensitivitydependenceoninitialconditionsandtheimmunityforn
7、oisetoachievedetectionofweakperiodicsignal,thusreducingtheSNRthresholdofsignaldetection,improvingtheprecisionofweaksignaldetection.Thisarticletakesadvantageofthesuperiorityofchaoticsystemstoachievefaultdetectionofweaksignals.Thesispresentsthenatureandthedefini
