基于混沌理论的微弱信号放大原理与方法研究

赵文礼; 夏炜; 刘鹏; 王林泽

doi:10.7498/aps.59.2962

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摘要

本文首先根据混沌理论的基本特征，特别是混沌运动对于初值的敏感依赖性和初值与混沌轨道之间一一对应的理论基础，建立了帐篷映射的非线性放大模型，研究了帐篷映射可实现非线性放大的具体特征以及输入与输出的二进制对应关系；然后分别对正弦信号和带有噪声的正弦信号进行了非线性放大的数值仿真和电路模拟试验，并与线性放大结果进行了对比分析和优缺点讨论，验证了微弱信号非线性放大的优越性.

关键词:

作者及机构信息

(1)杭州电子科技大学机械工程学院，杭州 310018; (2)杭州电子科技大学计算机学院，杭州 310018

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 50875070和60572052)资助的课题.

参考文献

[1]	［1］Huang J, Pei W J, Liu W B, Yu S L 1997 Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics 29 295(in Chinese)［黄靖、裴文江、刘文波、于盛林 1997南京航空航天大学学报 29 295］
[2]	［2］Huang W G, Jin M, Tong Q Y 2000 Chinese Science Abstracts 6 248 (in Chinese)［黄文高、金敏、童勤业 2000 中国学术期刊文摘（科技快报）6 248］
[3]	［3］Litovski Vanco,Aadrejevic Miona,Nikolic Miljan 2006 Neural Network Applications in Electrical Engineering 173
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[9]	［9］Lu J G,Xi Y G 2005 Chin. Phys. 14 274
[10]	］Shen M F, Lin L X, Li X Y, Chang C Q 2009 Acta Phys.Sin. 58 2921 (in Chinese) ［沈民奋、林兰馨、李小艳、常春起 2009物理学报 58 2921］
[11]	］Liu S D, Liang F M, Liu S S, Xin G J 2003 Chaos and Fractal in Nature (Press of Peking University)p21［刘式达、梁福明、刘式适、辛国君 2003 自然科学中的混沌和分形（北京大学出版社）第21页］
[12]	］Zheng W M, Hao B L 1994 Applied Symbolic Dynamics(Shanghai Scientific and Technological Education Publishing House)p45［郑伟谋、郝柏林 1994 实用符号动力学(上海科技教育出版社)第45页］

施引文献

[1]	［1］Huang J, Pei W J, Liu W B, Yu S L 1997 Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics 29 295(in Chinese)［黄靖、裴文江、刘文波、于盛林 1997南京航空航天大学学报 29 295］
[2]	［2］Huang W G, Jin M, Tong Q Y 2000 Chinese Science Abstracts 6 248 (in Chinese)［黄文高、金敏、童勤业 2000 中国学术期刊文摘（科技快报）6 248］
[3]	［3］Litovski Vanco,Aadrejevic Miona,Nikolic Miljan 2006 Neural Network Applications in Electrical Engineering 173
[4]	［4］Ren H P, Liu D 2007 Journal of Scientific Instrument 28 42(in Chinese)［任海鹏、刘丁 2007 仪器仪表学报28 42］
[5]	［5］Hao J H, Ding W, Zhang Z C 2003 Acta Phys.Sin. 52 1979(in Chinese)［郝建红、丁武、张治畴 2003 物理学报 52 1979］
[6]	［6］Wang L Z, Zhao W L 2005 Acta Phys.Sin. 54 4038(in Chinese)［王林泽、赵文礼 2005物理学报 54 4038］
[7]	［7］Wang F P, Wang Z J, Guo J B 2002 Acta Phys.Sin. 51 474 (in Chinese)［王芙平、王赞基、郭静波 2002 物理学报 51 474］
[8]	［8］Wang G Y, Yu J B, Gu T X 2001 Acta Phys.Sin. 50 2307(in Chinese)［王改云、虞厥邦、古天祥 2001 物理学报 50 2307］
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[11]	］Liu S D, Liang F M, Liu S S, Xin G J 2003 Chaos and Fractal in Nature (Press of Peking University)p21［刘式达、梁福明、刘式适、辛国君 2003 自然科学中的混沌和分形（北京大学出版社）第21页］
[12]	］Zheng W M, Hao B L 1994 Applied Symbolic Dynamics(Shanghai Scientific and Technological Education Publishing House)p45［郑伟谋、郝柏林 1994 实用符号动力学(上海科技教育出版社)第45页］

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基于混沌理论的微弱信号放大原理与方法研究

1. (1)杭州电子科技大学机械工程学院，杭州 310018; (2)杭州电子科技大学计算机学院，杭州 310018

基金项目:

国家自然科学基金(批准号: 50875070和60572052)资助的课题.

收稿日期: 2009-07-20

修回日期: 2009-09-07

刊出日期: 2010-05-15

摘要: 本文首先根据混沌理论的基本特征，特别是混沌运动对于初值的敏感依赖性和初值与混沌轨道之间一一对应的理论基础，建立了帐篷映射的非线性放大模型，研究了帐篷映射可实现非线性放大的具体特征以及输入与输出的二进制对应关系；然后分别对正弦信号和带有噪声的正弦信号进行了非线性放大的数值仿真和电路模拟试验，并与线性放大结果进行了对比分析和优缺点讨论，验证了微弱信号非线性放大的优越性.

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