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基于Hilbert变换及间歇混沌的水声微弱信号检测方法研究

陈志光 李亚安 陈晓

基于Hilbert变换及间歇混沌的水声微弱信号检测方法研究

陈志光, 李亚安, 陈晓
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  • 利用Duffing振 子从混沌到间歇混沌的相变及其对策动力和待检测信号频差较小的周期信号的敏感性, 研究了强海洋背景噪声下微弱周期信号的检测. 通过构造混沌振子列的方法对频率未知信号进行扫频, 从而提取待检测信号的频率范围, 最后利用希尔伯特变换, 实现对间歇混沌的包络检测, 并计算出待检测信号的频率. 计算机仿真与实测水声信号处理结果表明, 利用基于希尔伯特变换的间歇混沌振子对水声微弱信号检测, 其检测信噪比比一般的间歇混沌振子提高了至少4.4 dB, 验证了所提方法的有效性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51179157, 51409214, 11574250)资助的课题.
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    Li Y, Yang B J 2004 Chaotic Oscillator Detection Introduction (Beijing: Publishing House of Electronics Industy) p29 (in Chinese) [李月, 杨宝俊 2004 混沌振子检测引论 (北京: 电子工业出版社) 第29页]

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    Fan J, Zhao W L, Wang W Q 2013 Acta Phys. Sin. 62 180502 (in Chinese) [范剑, 赵文礼, 王万强 2013 物理学报 62 180502]

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    Li Y, Yang B J 2007 Chaotic Vibration Subsystem (L-Y) and Detection (Beijing: Science Press) p57 (in Chinese) [李月, 杨宝俊 2007 混沌阵子系统(L-Y)与检测 (北京: 科学出版社) p57]

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    Zhu L P, Zhang L Y, Xie W F, Li N 2012 Radio Engineering 42 17 (in Chinese) [朱来普, 张陆勇, 谢文凤, 李楠 2012 无线电工程 42 17]

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    Wang Y, Chen D J 1999 Trans. Industrial. Electron. 46 440

  • [1]

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    [19] 吴勇峰, 黄绍平, 金国彬. 基于耦合Duffing振子的局部放电信号检测方法研究. 物理学报, 2013, 62(13): 130505. doi: 10.7498/aps.62.130505
    [20] 曾喆昭, 周勇, 胡凯. 基于扩展型Duffing振子的局部放电信号检测方法研究. 物理学报, 2015, 64(7): 070505. doi: 10.7498/aps.64.070505
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-28
  • 修回日期:  2015-05-27
  • 刊出日期:  2015-10-05

基于Hilbert变换及间歇混沌的水声微弱信号检测方法研究

  • 1. 西北工业大学航海学院, 西安 710012
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51179157, 51409214, 11574250)资助的课题.

摘要: 利用Duffing振 子从混沌到间歇混沌的相变及其对策动力和待检测信号频差较小的周期信号的敏感性, 研究了强海洋背景噪声下微弱周期信号的检测. 通过构造混沌振子列的方法对频率未知信号进行扫频, 从而提取待检测信号的频率范围, 最后利用希尔伯特变换, 实现对间歇混沌的包络检测, 并计算出待检测信号的频率. 计算机仿真与实测水声信号处理结果表明, 利用基于希尔伯特变换的间歇混沌振子对水声微弱信号检测, 其检测信噪比比一般的间歇混沌振子提高了至少4.4 dB, 验证了所提方法的有效性.

English Abstract

参考文献 (15)

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