基于混沌和小波變換的信號(hào)檢測方法

2012年03月26日15:02:36 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

鄧宏貴，曹文暉，高小龍，敖邦乾
中南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南長沙

摘　　　要：針對(duì)微弱周期信號(hào)提出小波閾值去噪和混沌系統(tǒng)相結(jié)合的微弱周期信號(hào)檢測新方法，該方法利用小波變換的平滑作用對(duì)包含噪聲的信號(hào)進(jìn)行有限離散處理，并根據(jù)小波自適應(yīng)分解尺度確定閾值去噪深度，然后根據(jù)混沌系統(tǒng)對(duì)噪聲的免疫性和對(duì)周期信號(hào)的敏感性，把重構(gòu)的信號(hào)作為周期策動(dòng)力的攝動(dòng)并入混沌系統(tǒng)，由混沌系統(tǒng)完成微弱信號(hào)檢測；并改進(jìn)了Ｄｕｆｆｉｎｇ方程，可用于不同頻率信號(hào)的檢測，同時(shí)使混沌系統(tǒng)的相軌跡由臨界狀態(tài)變?yōu)榇蟪叨戎芷谶\(yùn)動(dòng)更靈敏。測試結(jié)果表明，本方法克服了以往小波分解對(duì)尺度確定的盲目性和閾值選擇的不合理性；同時(shí)通過調(diào)節(jié)混沌系統(tǒng)頻率對(duì)周期信號(hào)的敏感性提高了信號(hào)的檢測精確度，其檢測的信噪比下限達(dá)到－６４７ｄＢ；完全適用于毫伏級(jí)下信號(hào)的檢測應(yīng)用，證明了提出的方法是合理和有效的。

關(guān)　鍵　詞：混沌；小波閾值去噪；微弱信號(hào)；信噪比；信號(hào)檢測

１　引　言
微弱信號(hào)不僅意味信號(hào)的幅度很小，而且主要是指被噪聲淹沒的信號(hào)。為了檢測被噪聲淹沒的微弱信號(hào)，人們已進(jìn)行了長期的研究工作，１９９２年Ｍａｌｌａｔ提出了奇異性檢測理論，提出模極大值重構(gòu)算法［１］；１９９５年有學(xué)者提出了平移不變量小波去噪法［２］；隨后ＤＬＤｏｎｏｈｏ和ＩＭＪｏｈｏｎｓｔｏｎｅ［３４］提出在二進(jìn)小波變換基礎(chǔ)上的小波閾值去噪概念，此方法計(jì)算速度快，適應(yīng)性廣，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。ＸｉａｎｇａｏＨｕａｎｇ［５］利用混沌的窄帶特性，使用小波多分辨率分析實(shí)現(xiàn)混沌和掩藏在其中的目標(biāo)信號(hào)的分離。此外李月、聶春燕等人［６９］采用混沌理論在微弱信號(hào)檢測方面做了大量工作。但以上這些單用小波分解或混沌系統(tǒng)提取信號(hào)的方法都只能在特定條件下取得較好的效果，在強(qiáng)噪聲干擾下，混沌相空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，這些方法就很難檢測出存在的信號(hào)。本文結(jié)合小波閾值去噪和混沌系統(tǒng)特性，提出一種針對(duì)淹沒在強(qiáng)噪聲中的微弱周期信號(hào)檢測方法，可提高信號(hào)的檢測精確度，降低信號(hào)檢測的門限和信噪比，適于一定環(huán)境下的工程應(yīng)用。

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