混沌系統(tǒng)與弱信號(hào)檢測(cè)

內(nèi)容概要

本書是基于混沌理論進(jìn)行微弱信號(hào)檢測(cè)的一本專著，主要針對(duì)混沌理論在信號(hào)檢測(cè)和處理領(lǐng)域中的應(yīng)用。　　本書提出的檢測(cè)方法為微弱信號(hào)檢測(cè)提供新思路、新方法。書中詳細(xì)分析了混沌系統(tǒng)的高斯化特性和混沌信號(hào)的非平穩(wěn)特性；研究了基于Melnikov方法檢測(cè)任意周期信號(hào)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(hào)幅值檢測(cè)方法，研究了與傳統(tǒng)互（自）相關(guān)檢測(cè)方法相結(jié)合進(jìn)行混合測(cè)量的方案，并且分析了檢測(cè)性能；提出了三種檢測(cè)方法檢測(cè)未知頻率信號(hào)；最后，將變結(jié)構(gòu)滑模方法引入到混沌理論檢測(cè)信號(hào)頻率方法中，構(gòu)成一個(gè)帶有控制項(xiàng)的混合系統(tǒng)?！　”緯晒├砉た拼髮W(xué)高年級(jí)本科生、研究生參考，也可供對(duì)混沌理論及其應(yīng)用感興趣的相關(guān)研究人員參考。

作者簡(jiǎn)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(xué)電子工程系，2006年于吉林大學(xué)獲博士學(xué)位，2008年在吉林大學(xué)做博士后。現(xiàn)為長(zhǎng)春大學(xué)電子信息工程學(xué)院教授、長(zhǎng)春理工大學(xué)兼職碩士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榛煦缋碚摷捌鋺?yīng)用、信號(hào)檢測(cè)與處理、虛擬儀器等。出版學(xué)術(shù)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(xué)觀和方法論　1.2　混沌理論的發(fā)展及應(yīng)用　1.3　弱信號(hào)檢測(cè)的意義　1.4　混沌檢測(cè)微弱信號(hào)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(dòng)力學(xué)模型　2.1　混沌基本理論及特點(diǎn)　　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(dòng)力學(xué)模型　　2.2.1  Duffing系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及分析　　2.2.2  Lorenz數(shù)學(xué)模型及分析　　2.2.3  Logistic數(shù)學(xué)模型及分析第3章　特定混沌系統(tǒng)和混沌信號(hào)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(shí)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(yàn)　3.3　非平穩(wěn)信號(hào)的特性分析方法　　3.3.1　非平穩(wěn)信號(hào)的基本特性　　3.3.2　非平穩(wěn)信號(hào)的時(shí)變譜特征　　3.3.3　非平穩(wěn)特性檢驗(yàn)方法　3.4　混沌信號(hào)的非平穩(wěn)統(tǒng)計(jì)特性分析　　3.4.1　混沌信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)特性分析　　3.4.2　基于攝動(dòng)法的混沌信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性分析　　3.4.3　混沌信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性表征方法　3.5　混沌信號(hào)非平穩(wěn)特性仿真分析　3.6　基于小波方法的混沌信號(hào)的去噪　　3.6.1　混沌信號(hào)去噪方法　　3.6.2　混沌信號(hào)的小波去噪原理　　3.6.3　仿真實(shí)驗(yàn)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(shí)間序列的判別分析　　4.2.1　建立數(shù)學(xué)模型　　4.2.2　基于混合判別方法的時(shí)間序列信號(hào)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(cè)任意周期信號(hào)的Duffing系統(tǒng)混沌判據(jù)　　4.3.3　應(yīng)用實(shí)例分析　　4.3.4　含有初相位策動(dòng)力的混沌判據(jù)　　4.3.5　高斯白噪聲對(duì)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(hào)幅值檢測(cè)方法　5.1　基于特定Duffing混沌系統(tǒng)的微弱信號(hào)幅值檢測(cè)　　5.1.1　數(shù)學(xué)模型與仿真模型建立　　5.1.2  基于Duffing混沌系統(tǒng)檢測(cè)弱信號(hào)幅值的原理　　5.1.3　仿真實(shí)驗(yàn)及分析　5.2　基于相關(guān)方法與混沌混合測(cè)量微弱信號(hào)幅值的檢測(cè)方法　　5.2.1　互相關(guān)方法與混沌建立混合測(cè)量方法　　5.2.2  自相關(guān)方法與混沌建立混合測(cè)量方法　5.3　各種類型噪聲的統(tǒng)計(jì)特性　5.4　各種噪聲背景下混合測(cè)量方法檢測(cè)性能分析　　5.4.1　噪聲對(duì)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(hào)的檢測(cè)方法第7章　混沌相關(guān)術(shù)語(yǔ)和常見(jiàn)混沌模型參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　混沌引論　　人們?cè)谧匀唤缂案鞴こ虒W(xué)科中都發(fā)現(xiàn)了混沌現(xiàn)象，并加以研究。20世紀(jì)80年代以后，橫跨幾乎所有自然科學(xué)和技術(shù)學(xué)科的混沌理論初步建立起來(lái)，如混沌時(shí)間序列分析、預(yù)測(cè)理論和1990年混沌控制的突破性進(jìn)展，由此帶來(lái)的理論、實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用研究的蓬勃發(fā)展為混沌的各種應(yīng)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(jì)90年代以后，混沌理論及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用研究成為科學(xué)界的熱點(diǎn)研究，吸引了諸學(xué)科科研工作者的注意，成為當(dāng)今舉世矚目的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)?；煦缋碚撎接懥俗匀唤缂叭祟惿鐣?huì)中普遍存在的復(fù)雜性、有序與無(wú)序的統(tǒng)一、確定性與隨機(jī)性的統(tǒng)一。對(duì)于非線性系統(tǒng)，人們以往認(rèn)為確定性激勵(lì)只能引起確定性響應(yīng)，隨機(jī)性激勵(lì)只能引起隨機(jī)性響應(yīng)，而混沌現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們驚奇地看到，確定性激勵(lì)也可以引起隨機(jī)性響應(yīng)，這對(duì)人們的傳統(tǒng)觀念是一個(gè)沖擊，使得過(guò)去認(rèn)為已成定論的觀念今天看來(lái)有重新認(rèn)識(shí)的必要，并且使得長(zhǎng)期以來(lái)似乎是難以解決的一些問(wèn)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(duì)自然界認(rèn)識(shí)的一個(gè)突破，大大拓寬了人們的視野，加深了對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)?！　?.1 混沌研究革新了科學(xué)觀和方法論　　混沌研究表明，自然界雖然存在一類確定性動(dòng)力系統(tǒng)，它們只有周期運(yùn)動(dòng)，但它們只是測(cè)度為零的罕見(jiàn)情形，絕大多數(shù)非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，既有周期運(yùn)動(dòng)，又有混沌運(yùn)動(dòng)，雖然并非所有的非線性系統(tǒng)都有混沌運(yùn)動(dòng)，但事實(shí)表明混沌是非線性系統(tǒng)的普遍行為?；煦缂劝瑹o(wú)序又包含有序，混沌既不具有周期性和其他明顯對(duì)稱性的有序態(tài)，也不是絕對(duì)的無(wú)序，而可以認(rèn)為是必須用奇怪吸引子來(lái)刻畫的復(fù)雜有序，是一種蘊(yùn)含在無(wú)序中的有序。所以，在混沌運(yùn)動(dòng)中有序和無(wú)序是可以互補(bǔ)的。赫柏林院士給這一現(xiàn)象命名為“混沌序”。可見(jiàn)，混沌系統(tǒng)及至客觀世界應(yīng)是有序和無(wú)序的統(tǒng)一體。

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