混沌系統(tǒng)與弱信號檢測

內(nèi)容概要

本書是基于混沌理論進行微弱信號檢測的一本專著，主要針對混沌理論在信號檢測和處理領域中的應用。　　本書提出的檢測方法為微弱信號檢測提供新思路、新方法。書中詳細分析了混沌系統(tǒng)的高斯化特性和混沌信號的非平穩(wěn)特性；研究了基于Melnikov方法檢測任意周期信號的混沌判據(jù)；提出了基于特定混沌系統(tǒng)相軌跡變化特性的微弱信號幅值檢測方法，研究了與傳統(tǒng)互（自）相關檢測方法相結合進行混合測量的方案，并且分析了檢測性能；提出了三種檢測方法檢測未知頻率信號；最后，將變結構滑模方法引入到混沌理論檢測信號頻率方法中，構成一個帶有控制項的混合系統(tǒng)。　　本書可供理工科大學高年級本科生、研究生參考，也可供對混沌理論及其應用感興趣的相關研究人員參考。

作者簡介

聶春燕，女，吉林省四平市人。1989年畢業(yè)于吉林工業(yè)大學電子工程系，2006年于吉林大學獲博士學位，2008年在吉林大學做博士后?，F(xiàn)為長春大學電子信息工程學院教授、長春理工大學兼職碩士生導師。研究方向為混沌理論及其應用、信號檢測與處理、虛擬儀器等。出版學術著作2部，發(fā)

書籍目錄

第1章　混沌引論　1.1　混沌研究革新了科學觀和方法論　1.2　混沌理論的發(fā)展及應用　1.3　弱信號檢測的意義　1.4　混沌檢測微弱信號方法的現(xiàn)狀　1.5　本書主要內(nèi)容第2章　混沌基本特性及混沌動力學模型　2.1　混沌基本理論及特點　　2.1.1　混沌含義的幾種解釋　　2.1.2　通向混沌的途徑　　2.1.3　混沌的基本特征　2.2　典型混沌系統(tǒng)動力學模型　　2.2.1  Duffing系統(tǒng)數(shù)學模型及分析　　2.2.2  Lorenz數(shù)學模型及分析　　2.2.3  Logistic數(shù)學模型及分析第3章　特定混沌系統(tǒng)和混沌信號的特性分析　3.1  基于Wigner分布特定混沌系統(tǒng)特性分析　　3.1.1  wigner分布及特定混沌系統(tǒng)時頻特性　　3.1.2　Duffing混沌系統(tǒng)帶通濾波特性分析　3.2　特定混沌系統(tǒng)高斯化特性研究　　3.2.1  Duffing混沌系統(tǒng)高斯化特性理論分析　　3.2.2　Duffing混沌系統(tǒng)的高斯化特性檢驗　3.3　非平穩(wěn)信號的特性分析方法　　3.3.1　非平穩(wěn)信號的基本特性　　3.3.2　非平穩(wěn)信號的時變譜特征　　3.3.3　非平穩(wěn)特性檢驗方法　3.4　混沌信號的非平穩(wěn)統(tǒng)計特性分析　　3.4.1　混沌信號與隨機信號特性分析　　3.4.2　基于攝動法的混沌信號統(tǒng)計特性分析　　3.4.3　混沌信號統(tǒng)計特性表征方法　3.5　混沌信號非平穩(wěn)特性仿真分析　3.6　基于小波方法的混沌信號的去噪　　3.6.1　混沌信號去噪方法　　3.6.2　混沌信號的小波去噪原理　　3.6.3　仿真實驗及分析第4章　混沌判別方法及混沌系統(tǒng)判據(jù)　4.1　混沌系統(tǒng)的混沌狀態(tài)判別方法　4.2　混沌時間序列的判別分析　　4.2.1　建立數(shù)學模型　　4.2.2　基于混合判別方法的時間序列信號分析　4.3　基于Melnikov方法特定混沌系統(tǒng)的混沌判據(jù)　　4.3.1　Duffing系統(tǒng)的混沌判據(jù)　　4.3.2  檢測任意周期信號的Duffing系統(tǒng)混沌判據(jù)　　4.3.3　應用實例分析　　4.3.4　含有初相位策動力的混沌判據(jù)　　4.3.5　高斯白噪聲對混沌判據(jù)閾值影響分析第5章　基于特定混沌系統(tǒng)相軌跡變化的微弱正弦信號幅值檢測方法　5.1　基于特定Duffing混沌系統(tǒng)的微弱信號幅值檢測　　5.1.1　數(shù)學模型與仿真模型建立　　5.1.2  基于Duffing混沌系統(tǒng)檢測弱信號幅值的原理　　5.1.3　仿真實驗及分析　5.2　基于相關方法與混沌混合測量微弱信號幅值的檢測方法　　5.2.1　互相關方法與混沌建立混合測量方法　　5.2.2  自相關方法與混沌建立混合測量方法　5.3　各種類型噪聲的統(tǒng)計特性　5.4　各種噪聲背景下混合測量方法檢測性能分析　　5.4.1　噪聲對混沌相軌跡變化的影響　　……第6章　基于Duffing混沌系統(tǒng)的未知頻率信號的檢測方法第7章　混沌相關術語和常見混沌模型參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　混沌引論　　人們在自然界及各工程學科中都發(fā)現(xiàn)了混沌現(xiàn)象，并加以研究。20世紀80年代以后，橫跨幾乎所有自然科學和技術學科的混沌理論初步建立起來，如混沌時間序列分析、預測理論和1990年混沌控制的突破性進展，由此帶來的理論、實驗、應用研究的蓬勃發(fā)展為混沌的各種應用提供了必要條件，人們不再回避和抵制混沌現(xiàn)象，而是積極開展將混沌造福于人類的各種可能性研究。20世紀90年代以后，混沌理論及其在各領域的應用研究成為科學界的熱點研究，吸引了諸學科科研工作者的注意，成為當今舉世矚目的學術熱點。混沌理論探討了自然界及人類社會中普遍存在的復雜性、有序與無序的統(tǒng)一、確定性與隨機性的統(tǒng)一。對于非線性系統(tǒng)，人們以往認為確定性激勵只能引起確定性響應，隨機性激勵只能引起隨機性響應，而混沌現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們驚奇地看到，確定性激勵也可以引起隨機性響應，這對人們的傳統(tǒng)觀念是一個沖擊，使得過去認為已成定論的觀念今天看來有重新認識的必要，并且使得長期以來似乎是難以解決的一些問題，從混沌的角度考慮有了解決的可能。混沌的發(fā)現(xiàn)是人們對自然界認識的一個突破，大大拓寬了人們的視野，加深了對客觀世界的認識?！　?.1 混沌研究革新了科學觀和方法論　　混沌研究表明，自然界雖然存在一類確定性動力系統(tǒng)，它們只有周期運動，但它們只是測度為零的罕見情形，絕大多數(shù)非線性動力學系統(tǒng)，既有周期運動，又有混沌運動，雖然并非所有的非線性系統(tǒng)都有混沌運動，但事實表明混沌是非線性系統(tǒng)的普遍行為?；煦缂劝瑹o序又包含有序，混沌既不具有周期性和其他明顯對稱性的有序態(tài)，也不是絕對的無序，而可以認為是必須用奇怪吸引子來刻畫的復雜有序，是一種蘊含在無序中的有序。所以，在混沌運動中有序和無序是可以互補的。赫柏林院士給這一現(xiàn)象命名為“混沌序”?？梢?，混沌系統(tǒng)及至客觀世界應是有序和無序的統(tǒng)一體。

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