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基于最优滤波器的强混沌背景中谐波信号检测方法研究

胡进峰 张亚璇 李会勇 杨淼 夏威 李军

基于最优滤波器的强混沌背景中谐波信号检测方法研究

胡进峰, 张亚璇, 李会勇, 杨淼, 夏威, 李军
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  • 强混沌背景中的微弱谐波信号检测有重要的工程研究意义. 目前的检测方法主要是基于Takens理论的混沌相空间重构方法, 然而这些方法往往对信干噪比要求高, 且对高斯白噪声敏感等. 本文注意到混沌信号的二阶统计特性是不变的, 根据这个特点提出了一种基于最优滤波器的强混沌背景中的微弱谐波信号检测方法. 该方法首先构建一个数据矩阵, 在频域上对每个频率通道分别检测谐波信号, 从而将信号检测问题转化为最优化问题, 然后利用最优化理论设计滤波器, 使待检测频率通道的信号增益保持不变, 而尽量抑制其他频率通道的信号, 最后通过判断每一频率通道的输出信干噪比来检测谐波信号. 与传统方法相比, 本文方法有如下优点: 1)可以检测更低信干噪比下的微弱谐波信号; 2)可检测的信号幅度范围更大; 3)抗白噪声性能更强. 仿真结果证明了本文方法的有效性.
      通信作者: 胡进峰, hujf@uestc.edu.cn
    • 基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: ZYGX2014J021)和国家自然科学基金(批准号: 61101172, 61371184, 61101173, 61201280)资助的课题.
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    Hu J F, Guo J B 2008 Chaos 18 013121

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    Aghababa M P 2012 Chin. Phys. B 21 100505

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    Khunkitti P, Kaewrawang A, Siritaratiwat A, Mewes T, Mewes C K, Kruesubthaworn A 2015 Appl. Phys. 117 17A908

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    Zhang Y, Liu S H, Hu X F, Wang L, Zhu L 2014 High Voltage Technol. 9 29 (in Chinese) [张悦, 刘尚合, 胡小锋, 王雷, 朱利 2014 高电压技术 9 29]

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    Leung H, Dubash N, Xie N 2002 IEEE Trans. Aerosp. Electron. Sys. 38 98

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    Xu Y C, Qu X D, Li Z X 2015 Chin. Phys. B 24 034301

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    Chen C C, Yao K, Umeno K, Biglieri E 2001 IEEE Trans. Cir. Sys. I: Fundam. Theory Appl. 48 1110

    [14]

    Zhang H G, Ma T D, Fu J 2008 Chin. Phys. B 17 3616

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    Vali R, Berber S M, Nguang S K 2012 IEEE Trans. Cir. Sys. I: Reg. Papers 59 796

    [16]

    Vidal P, Kanzieper E 2012 Phys. Rev. Lett. 108 206806

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-06
  • 修回日期:  2015-08-12
  • 刊出日期:  2015-11-05

基于最优滤波器的强混沌背景中谐波信号检测方法研究

  • 1. 电子科技大学电子工程学院, 成都 611731;
  • 2. 电子科技大学资源与环境学院, 成都 611731
  • 通信作者: 胡进峰, hujf@uestc.edu.cn
    基金项目: 

    中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: ZYGX2014J021)和国家自然科学基金(批准号: 61101172, 61371184, 61101173, 61201280)资助的课题.

摘要: 强混沌背景中的微弱谐波信号检测有重要的工程研究意义. 目前的检测方法主要是基于Takens理论的混沌相空间重构方法, 然而这些方法往往对信干噪比要求高, 且对高斯白噪声敏感等. 本文注意到混沌信号的二阶统计特性是不变的, 根据这个特点提出了一种基于最优滤波器的强混沌背景中的微弱谐波信号检测方法. 该方法首先构建一个数据矩阵, 在频域上对每个频率通道分别检测谐波信号, 从而将信号检测问题转化为最优化问题, 然后利用最优化理论设计滤波器, 使待检测频率通道的信号增益保持不变, 而尽量抑制其他频率通道的信号, 最后通过判断每一频率通道的输出信干噪比来检测谐波信号. 与传统方法相比, 本文方法有如下优点: 1)可以检测更低信干噪比下的微弱谐波信号; 2)可检测的信号幅度范围更大; 3)抗白噪声性能更强. 仿真结果证明了本文方法的有效性.

English Abstract

参考文献 (16)

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