一种新的弱正弦信号混沌检测系统

一种新的弱正弦信号混沌检测系统

一、微弱正弦信号的一种新的混沌检测系统(论文文献综述)

高丙朋[1](2020)在《变工况风力机关键部件间歇故障成长状态检测技术研究》文中进行了进一步梳理风能作为可再生绿色能源已普遍受到世界各国的高度关注,特别是我国已经成为全球装机容量最大的国家。伴随着多年来风电技术和装备的发展,市场竞争变得越来越激烈,减少运营成本,保持较高的设备健康运行时数是企业争相追逐的目标,因此,针对风力机关键部件的故障诊断技术研究逐渐成为了风电研究领域的热点问题之一,更是风力机健康运行的重要手段。然而微弱间歇故障的精确检测是进行风机故障预测维护的前提,也是风机故障诊断领域重点关注方向。充分考虑分数阶Duffing振子在周期信号检测中的独特优势,将其成功引入到变工况风力机关键部件间歇故障成长状态检测中,结合现代数字信号处理的理论和方法,提出了一套新的针对微弱间歇故障成长状态分数阶Duffing振子检测方法。首先,通过对风力机在不同工况下的关键部件故障机理研究,经过理论推理和实验验证,完成了对不同工况下关键部件故障信号前期微弱性和间歇性分析,结合混沌系统及现代信息处理技术,提出针对周期和非周期振动间歇故障频率分别采用故障调制机理分析及改进Morlet小波变换的方法进行检测。在充分研究传统混沌系统相态判别方法的基础上,结合相图特点提出一种基于稳态相轨迹映射的相态判别方法——庞加莱截面密度峰值算法(Poincare Section Density Peak Algorithm,PSDPA),该方法采用庞加莱截面映射数据的离群值来判断,更加准确,减少了人为误判,提高了系统相态识别的可信度,为微弱间歇故障幅值检测提供理论支持。然后,进一步研究了Duffing振子及风力机关键部件微弱间歇故障的特征,提出一种基于0.95阶Duffing振子输出相态判别的周期性故障存在性辨别方法及0.5阶Duffing振子自动检测微弱间歇故障幅值的方法。通过对比发现采用PSDPA算法进行检测相图获取的临界大尺度周期状态内置策动力信号幅值的精度要远远高于传统人为判别方法得到的结果,再次验证了算法的准确性与可操作性。同时,针对系统间歇故障的发展与永久性故障之间关系不清晰的情况,提出了一种新的故障成长量化表达形式,即通过间歇故障成熟度函数(Intermittent Fault Development Function,IFDF)把微弱间歇故障与永久性故障有机联系在一起,揭示出它们之间的内在联系,解决了永久性故障的溯源问题,也表征了对微弱间歇故障的成长状态监控,大大提升了故障预警精确度,为实现精准预测性维护提供了支持。最后,通过基于分数阶Duffing振子检测变工况风力机关键部件微弱间歇故障成长状态的案例分析,得到的结果正确,检测效果良好,该方法可操作性强,准确度高,为现场风电厂设备预测性维护提供有力支撑。

靳贰伟[2](2020)在《谐振接地系统单相接地故障选线方法研究》文中研究说明国内配电网络所采用的三种中性点接地方式中,目前中性点不接地系统和中性点经高阻接地系统的单相接地故障发生机理及选线理论较为成熟,相关单位已经研制开发了多种基于不同选线原理的选线装置,准确率较高。但中性点经消弧线圈接地系统的故障电气特征较弱,选线效果还不能满足生产需要,因此谐振接地系统的单相接地故障选线已经成为目前选线研究的重点和难点。基于现代信号处理技术的混沌检测理论和随机共振技术等微弱周期信号检测方法,能够将强噪声背景下的微弱周期信号检测出来,近年来已经在许多领域得到广泛应用。本文着重研究了这两种方法的数学模型和非线性动力学行为;并且进行了时标变换,使大频率的待检测信号能够适应系统的固有频率范围。从而为这两种微弱信号检测理论与传统的谐振接地系统选线方法的实际融合应用铺平了道路。采用零序电流5次谐波突变量可以有效减少系统正常运行电流中5次谐波含量的影响;混沌系统具有高度的初值敏感性,任何与混沌系统内驱动力频率相同的外加正弦周期信号的加入都可能使系统的运动状态发生变化。基于以上分析提出电容电流5次谐波突变量理论与Duffing振子检测理论相融合的新型检测方法。利用故障线路与非故障线路相关信号对混沌系统所造成的不同相轨迹状态变化,即可判别故障线路。相比传统5次谐波选线法的准确率有了较大提高。传统的信号注入法在应用于谐振接地系统单相接地故障选线时,待测注入电流信号微弱难以检测,严重影响选线精度。随机共振能够将噪声的部分能量转移给微弱周期信号,使输出信号的功率谱中特定频率信号的幅值增大,更易于被检测提取。提出基于传统信号注入法和变尺度随机共振理论相结合的新型选线方法,使故障线路注入的特定频率信号达到随机共振,其相对值和绝对值都大幅增加;而非故障线路的原始注入信号幅值不变,选线准确率有了较大提高。Matlab仿真验证了这两种不同的融合选线法的可行性和抗干扰性。

刘丹[3](2019)在《基于光纤声呐混沌解调技术的水下目标探测系统》文中研究指明声波的探测与水声信号解调是水下目标探测系统的核心内容,随着目标隐身技术的不断提高,使得目标声波探测愈加困难,因此需要灵敏度更高的声波探测传感器。随着光电子学的发展,光纤声呐以其灵敏度高、损耗小,易于传输等优势应用于水下声波探测。然而,复杂的水下环境使得声呐探测信号中夹杂着大量的强噪声,因此,迫切需要一种新的低信噪比水声信号解调方法。混沌系统因具有高度的参数(频率、相位、振幅)敏感依赖性及噪声免疫,因此应用于低信噪比的声呐弱信号检测技术研究具有较为现实的工程意义。相对于传统的解调方法,混沌解调技术可以明显提高解调精度,降低解调信噪比门限。本文利用Duffing混沌系统实现强噪声背景下光纤声呐微弱信号参数的探测和解调。本文首先分析了直筒式马赫增德干涉型光纤声呐探测原理,利用Unigraphics NX软件进行建模,对直筒式的光纤声呐进行外部结构设计,并在LMSVirtual.lab软件模拟水下环境进行光纤声呐传感器声波探测,根据理论设计的形状和尺寸,完成实验系统设计制作,采用实验设备对水下目标信号探测和参数识别。针对强噪声背景下水下声呐弱信号解调问题,利用混沌系统对信号参数的敏感性及对噪声免疫性的特点,结合尺度变换法提出了改进的Duffing混沌检测模型,制作新Duffing混沌系统信号采集电路板。采用Duffing混沌系统对水声信号进行采集,利用自制的光纤声呐与Duffing混沌解调模块搭建水下目标探测与解调系统,进行基于光纤声呐混沌解调技术水下目标探测系统的信号采集和信号参数实验研究。对光纤声呐接收的水下目标信号进行混沌电路解调,研究同强度不同频率声呐接收信号信噪比变化,以及同频不同强度条件下混沌声呐接收的信噪比和解调频率误差。结果表明基于混沌解调技术的光纤声呐信号处理方法具有极强的抗干扰能力和较高的频率辨识能力。

许素娜[4](2019)在《混沌背景下的弱信号检测》文中提出微弱信号不仅是指幅度非常小的信号,也指存在于噪声背景下的信号。微弱信号检测技术的应用范畴遍及通信、雷达、磁学、振动测量、医学等研究领域。在实际的工程应用领域中,因环境比较复杂且噪声的形式多种多样,这时传统的微弱信号检测方法就会失效,于是当务之急是寻找一些新的微弱信号检测方法。根据混沌理论可知,混沌系统具有对微弱信号十分敏感且对噪声免疫的特点,使其在信号检测时具有很大的优势,于是利用Duffing振子系统对微弱信号进行检测。主要研究内容和成果为:(1)介绍了混沌的几个定义及混沌的基本特征。对几种经典的混沌系统展开介绍,同时给出仿真实验图,在这几种经典的混沌系统中,选择Duffing振子系统对微弱信号进行检测。对混沌系统状态的判定方法进行分析,在这几种判定方法中选择Lyapunov指数作为混沌判据。(2)对Duffing振子系统的动力学特性及检测原理进行详细研究。分析了待测信号频率和高斯白噪声对Duffing振子系统的影响。单个Duffing振子系统在检测频率未知的待测信号时可能会失效,针对这一问题,提出两种改进方法,一是在构建Duffing振子阵列时对振子的参数进行改进;二是给出基于滑模变结构控制的频谱式Duffing振子检测方法。通过仿真实验可知所提的两种改进方法都能完成对微弱信号的频率检测,且具有较高的估计精度。(3)提出检测微弱信号幅度和初相位的改进方法,并用粒子群算法对Wolf方法进行优化。利用本文所提的改进方法进行仿真实验并与传统幅值检测方法对比,结果表明本文所提的改进方法在检测精度上优于传统幅值检测方法。该论文有图73幅,表3个,参考文献81篇。

冯松鹤[5](2019)在《基于混沌的弱信号检测方法研究及混沌系统的FPGA实现》文中指出信息交互使物质紧密联系在一起,在信息的发送、传输、接收和处理等各个环节,噪声的存在影响着信息的有效传递。微弱信号检测技术是对噪声进行抑制的方法,它具有很多分支,混沌系统作为一种对特定频率信号敏感、对噪声免疫的系统,被广泛应用于微弱信号检测。本文从间歇混沌用于未知频率微弱信号检测、混沌同步用于低信噪比信号波形恢复以及混沌系统的FPGA实现三个方面进行研究。首先,通过对Duffing混沌系统、Liu混沌系统进行特性分析,突出Liu混沌系统具有收敛状态的特点。利用分岔图对Chua’s混沌系统进行分析,以获得参数变化与混沌系统状态的关系。对锁相环工作原理进行分析,为锁相环参数设计提供理论指导。然后,针对间歇混沌产生条件不明确的问题,对Duffing混沌系统的间歇混沌现象进行研究,通过仿真实验说明噪声对间歇混沌现象产生条件的影响。针对Duffing混沌系统的混沌—周期转变型间歇混沌现象不明显的问题,利用Liu混沌系统具有收敛状态的特点,调试出Liu混沌系统的混沌—收敛转变型间歇混沌,通过含噪声未知频率声波检测实验对两个混沌系统进行对比,实验结果表明Liu混沌系统具有检测准确率高的优势。接着,设计控制器实现驱动—响应式Chua’s混沌同步系统,并对其微弱信号检测功能进行验证。针对Chua’s混沌同步系统只能检测特定频率微弱信号的不足,引入尺度变换思想进行改进,通过调整系统中的尺度变换因子,可以使改进后的系统检测不同频率范围的微弱信号。为了获得更加纯净的信号,进行锁相环设计,与改进后的Chua’s混沌同步系统串联,实现低信噪比正弦信号波形恢复。最后,基于FPGA平台设计Duffing混沌数字系统和Liu混沌数字系统,对两个数字混沌系统进行基本功能实验验证。将两个数字混沌系统与相应的模拟混沌系统进行状态转变阈值稳定度对比实验,分析两个数字混沌系统的优缺点。

李兆昕[6](2019)在《基于杜芬系统几何特征的微弱信号检测方法研究》文中研究表明随着电子信息技术的不断发展,信号的复杂性大幅提升,有用信息经常被淹没在很强的背景噪声中,提取有用信息变的十分困难。传统的信号检测分析方法,如傅里叶分析、时频分析、包络分析等方法普遍基于线性变换和线性滤波,在强噪声背景环境下无法有效提取有用信息。经验模态分解、随机共振和小波降噪等非线性方法虽能提取有效信息,但是会造成信号失真,很难实现特征信号的量化分析。尽管近些年微弱信号检测技术取得了一定进展,但是能解决的实际问题依然十分有限。目前微弱信号检测技术的难点在于如何实现在低信噪比的条件下检测有用信号,并尽可能减少信号失真变形。在非线检测方法中,混沌振子系统具有对参数敏感和对噪声免疫的特性,对淹没在噪声中的谐波信号具有极好的响应特性。相比传统信号检测方法极大降低了检测门槛,在微弱信号检测领域受到广泛关注。本文基于改进的高阶双耦合杜芬系统,提取相轨迹的两种几何特征分别用来判断系统状态和量化特征信号幅值,提出了一种基于相轨迹几何特征的未知频率信号检测方法,并将其应用于高铁轴承信号的故障检测和导波信号二次谐波的幅值量化。介绍了经典杜芬混沌振子的参数敏感和噪声免疫等优良特性,并阐述了混沌振子检测微弱信号的原理。针对经典杜芬系统抗噪性有限的缺陷,进一步改进使用高阶双耦合杜芬系统。建立基于高阶双耦合系统的检测模型,并通过仿真轴承故障信号对其可行性进行了验证。采用了相轨迹几何特征作为判断系统状态的依据,极大的减小计算量。在经典杜芬系统基础上,探究了一种基于几何特征极半径不变矩的未知频率信号检测方法。采用混沌振子策动力频率扫描自动识别待测信号中的谐波成分,通过几何特征的异常值作为判定特征频率的依据。相比于经典的混沌检测方法,可以不用将检测的精确特征频率作为先验知识。为了表明混沌检测方法的普适性和通用性,通过两个不同应用场景下的微弱信号检测。一方面,将改进后的杜芬混沌振子应用于非线性超声导波的微弱信号识别与量化分析;另一方面,对噪声环境下的滚动轴承的故障信号进行检测,在传统方法失效的前提下检测效果均有所提升。

石兆羽[7](2018)在《基于Van der Pol-Duffing振子的微弱信号检测研究》文中研究说明在电子工程、生物医学工程、通讯雷达、语音处理等众多领域都需要进行微弱信号检测。由于微弱信号通常与强噪声混合在一起且幅值很低,使得微弱信号检测成为现代信息技术处理领域需要解决的首要问题。目前比较常见的微弱信号检测方法检测信噪比较低的微弱信号具有一定困难,而混沌检测方法利用混沌振子对微弱信号的敏感性以及对噪声的免疫性实现了微弱信号的检测,与传统方法相比,很大程度上降低了信噪比门限并提高了检测精度。首先,本文介绍了混沌理论的发展历程,微弱信号检测技术的现状以及混沌理论在信号处理领域的应用情况。对本文应用的混沌振子:Duffing振子和Van der Pol-Duffing振子作了简单说明,然后对Duffing振子和Van der Pol-Duffing振子进行了耦合,建立耦合检测系统。针对系统的临界阀值,提出了一种分岔图和二分法相结合的方法来进行搜索。为了能够检测到不同频率的微弱信号,对系统进行了时间尺度的变换。对于单微弱正弦信号和混合微弱正弦信号以及淹没于色噪声中的微弱正弦信号,该耦合系统都能够很好地检测出来。其次,本文建立了耦合Van der Pol-Duffing系统,对比了两组系统参数下该耦合系统的动力学行为。利用该系统对微弱信号进行检测取得了较好的效果并降低了信噪比门限。讨论了微弱正弦信号与参考信号不同频率、不同相位时对检测的影响。最后,本文改进了Van der Pol-Duffing振子,在原有方程的基础上增加了αx3项,仿真实验说明改进后计算的信噪比门限有所降低,抗噪性有所加强。为了能够更好地检测到强噪声中的微弱周期信号,建立了基于Van der Pol-Duffing振子和互相关的联合系统。仿真结果证明联合系统进一步降低了信噪比门限,对噪声的免疫力也进一步提高。

宋菲菲[8](2017)在《弱信号的SH-COS混沌检测及远程传送存储系统研究》文中研究表明随着微波通讯、卫星通讯等长距离通讯技术的快速发展,船岸通信、数据采集、组合导航等各项应用技术不断丰富,信息的传输从有线逐渐向无线发展。目前陆地空气及远洋环境声波弱信号的检测及数据传输存储是一个研究的热门课题,有利于今后对各种声波弱信号的智能检测,对探究声波弱信号检测方法的进一步发展具有重大意义。本文弱信号的SH-COS混沌检测及远程传送存储系统主要包括混沌弱信号检测、北斗短报文通信、数据库网站三个部分,整个系统主要实现的功能是利用混沌弱信号检测系统将声波微弱信号检测出来,然后利用北斗天线终端进行数据传输,最后将接收到的数据保存到数据库中以待后续研究使用。混沌弱信号检测部分通过分析传统Duffing系统特征,发现其混沌与大周期状态难以区分且大周期状态不稳定。为改进上述不足,设计了一种新SH-COS混沌弱信号检测系统,利用混沌基本理论对其进行动力学分析及Matlab、Multisim仿真,与Duffing系统进行对比证明新系统具有抗噪性能强、信号检测广、检测精度高等特性,进一步改善混沌系统的微弱信号检测特性。并利用新SH-COS系统设计新型混沌通信系统,对声波信号的有效传递提供必要桥梁。当检测到声波弱信号之后,其安全有效传输便是下一个关注的问题。考虑某些陆上及海洋复杂环境对通讯技术的限制,本文选用北斗卫星作为信息传递的主要通讯工具。其覆盖范围大、无通讯盲区,适合大范围的数据采集、用户数据传输等应用。本文对其北斗短报文通信原理进行分析,对通信协议进行解读,通过实际北斗短报文测试,成功实现数据的有效传输。最后,设计系统动态网站部分,将所有数据进行有效管理。使用JSP开发语言、SQL Server 2005数据库,根据实际需求,完成数据库网站系统用户注册及登录、信息输入输出、用户管理各个模块的功能设计,实现了检测数据的有效管理与查询。

王晓东[9](2016)在《基于耦合混沌振子的微弱信号检测方法研究》文中认为在现代信息技术处理领域,微弱信号检测技术虽然在某些方面取得了一定的进展,但是在工程中仍然是一个很难突破的问题。微弱信号检测已经广泛应用于很多领域:通信雷达、物理、生物医学、旋转机械故障诊断等。在强噪声背景下,一般传统线性滤波的方法会失效,随着科学技术的发展,基于混沌理论和信号处理相结合的方法,使得微弱信号检测技术得到跨越式发展。混沌系统检测方法利用对初值的敏感性依赖性和对噪声的免疫力实现对微弱周期信号的检测,相比传统方法,很大程度上降低了检测门限,提高检测精度。本文正是利用混沌系统的这种优越性来实现微弱故障信号的检测。论文首先介绍了混沌的定义、本质和特点以及判断混沌的原理方法,简单分析了几种常用的混沌模型:Duffing振子系统、Van der pol振子系统、Lorenz混沌系统和Logistic系统模型,为微弱信号检测提供了理论依据。然后针对传统方法在低信噪比下检测不理想的问题,提出将Duffing振子和Van der pol振子两种不同的混沌振子进行耦合的方法,建立非线性耦合系统模型,并进行了动力学行为分析,展现出比传统方法更好的准确性和稳定性。通过对检测系统方程进行时间尺度的变换,适应不同频率的信号,实现了对任意未知频率周期信号的检测,也对色噪声下微弱信号进行了检测。其次又提出了将两个完全相同的Duffing振子进行耦合实现同步的方法,建立微弱信号检测耦合系统,与以往单Duffing振子系统相比具有更强的鲁棒性,而且还分析微弱脉冲信号,取得了较好的效果。最后进行了滚动轴承早期故障诊断实验设计,通过将采集的故障信号输入到双耦合Duffing振子系统当中进行实验验证,通过相轨迹的变化情况,此耦合系统能够在一定条件下检测出微弱的故障信号。因此混沌检测系统在早期故障诊断中具有很好的研究价值和发展前景。

杨霞[10](2016)在《基于混沌的海洋水声弱信号检测及其数据传输》文中研究说明我国在国际舞台上的地位节节攀升,在经济与政治共同提升的同时,势必会引来“霸权国家”的挑衅。海洋如此广袤却仍有广阔的未被开辟空间,必然会成为大国间的征战场地,保卫我国安全的首要任务是探测敌军舰队,预防被袭。因此,海洋水声微弱信号的检测及其数据传输与通信是一项重要的课题。针对海洋水声微弱信号的检测问题,本文选取对微弱信号有较高的敏感度以及对噪声有强免疫性的混沌系统进行研究;针对检测数据传输与通信问题,本文选取北斗通信途径进行研究。本文主要研究内容如下:首先,本文以传统Duffing系统为研究对象,对其进行混沌特性分析、动力学特性分析,找出Duffing系统由混沌态变为大周期态的临界阈值点,对Duffing系统进行仿真,分析其微弱信号检测、低信噪比等特性,进行了Multisim电路仿真,证实了Duffing系统的弱信号检测能力,其信噪比低至-80d B,但发现Duffing系统用于微弱信号检测的窄域检测和周期态不收敛等问题,这些问题限制了Duffing系统在实际工程中的应用。其次,针对传统Duffing系统窄域检测和周期态不收敛等问题,本文提出了两种改进方案。第一种是利用非共振参数扰动法对非Duffing系统(Liu系统)进行模型改进,依据平均值法对系统进行快慢系统变换,找出临界阈值点。对改进系统进行仿真,分析其微弱信号检测能力、信噪比下限,实际仿真可得改进系统可用于微弱信号检测,信噪比下限为-44.77d B。但此方法检测不稳定、电路设计复杂。第二种方案是利用周期信号扰动法对Liu系统进行模型改进,得到类Liu系统,分析类Liu系统的混沌特性、动力学特性,而后对类Liu系统进行Matlab仿真,分析其微弱信号检测、低信噪比等特性,并进行了Multisim电路仿真。实验结果证明类Liu系统可以解决传统Duffing系统窄域检测和周期态不收敛问题,并且信噪比可低至-70d B。最后,针对海洋环境无网络信号覆盖的问题,本文提出利用北斗短报文通信系统进行数据传输,对北斗短报文通信原理及通信协议进行了详细分析,最后利用实际设备进行北斗短报文调试,最终实现了基于北斗短报文的微弱信号检测数据的传输与通信。

二、微弱正弦信号的一种新的混沌检测系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微弱正弦信号的一种新的混沌检测系统(论文提纲范文)

(1)变工况风力机关键部件间歇故障成长状态检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 风力机故障诊断研究现状
    1.3 间歇故障诊断定性分析方法
    1.4 间歇故障诊断定量分析方法
    1.5 混沌理论在微弱信号检测中的应用现状
    1.6 本文研究主要内容
第2章 风力机关键部件间歇故障特征
    2.1 风力机叶片故障介绍
        2.1.1 叶片裂纹损伤分析
        2.1.2 叶片故障类型分析
    2.2 双馈型风电机组传动链系统
    2.3 传动链间歇故障特征解析
        2.3.1 风电齿轮箱特征频率计算
        2.3.2 行星级各齿轮故障特征频率计算
    2.4 风力机传动链典型故障调制机理
        2.4.1 齿轮故障形式
        2.4.2 轴承故障调制机理
        2.4.3 行星轮系分布式故障调制机理
    2.5 风力机传动链故障信号特征
        2.5.1 齿轮磨损故障
        2.5.2 齿轮断齿故障
    2.6 风力机齿轮箱及叶片故障解调
        2.6.1 小波变换理论
        2.6.2 改进的MORLET小波基频提取
    2.7 风力机运行中的微弱间歇故障
        2.7.1 故障的微弱性
        2.7.2 故障的间歇性
        2.7.3 微弱间歇故障的信号预处理
    2.8 本章小节
第3章 混沌Duffing振子检测及相态判别方法
    3.1 混沌系统基本理论
        3.1.1 Homles-Duffing振子模型
        3.1.2 改进Duffing振子噪声免疫特性
    3.2 分数阶微积分概念
    3.3 分数阶微积分的求解方法
    3.4 传统混沌系统相态判别方法
        3.4.1 系统相态的定性判别方法
        3.4.2 定性分析法的局限性
        3.4.3 系统相态的定量判别方法
        3.4.4 定量分析法的局限性
    3.5 改进型Duffing振子相态判别
        3.5.1 庞加莱映射
        3.5.2 庞加莱截面密度峰值算法
    3.6 本章小节
第4章 分数阶混沌系统微弱间歇故障检测方法
    4.1 分数阶可停振动系统检测理论
    4.2 微弱间歇故障成长状态检测原理
    4.3 分数阶混沌系统间歇故障幅值自动检测
    4.4 本章小节
第5章 风力机变工况间歇故障成长状态检测
    5.1 信号幅值检测方法研究
        5.1.1 短时傅里叶变换幅值检测
        5.1.2 Morlet复小波变换幅值检测
        5.1.3 幅值检测方法比较
    5.2 叶片变工况间歇故障成长状态检测
    5.3 齿轮箱轴承变工况间歇故障成长状态检测
    5.4 本章小节
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读博士学位期间发表的论文

(2)谐振接地系统单相接地故障选线方法研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 小电流接地选线研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 现有选线技术分析
    1.3 存在的问题及研究方向
    1.4 主要研究内容及研究思路
第二章 小电流接地系统单相接地故障分析
    2.1 引言
    2.2 中性点不接地系统单相接地故障电流稳态分析
    2.3 中性点经高阻接地系统单相接地故障电流稳态分析
    2.4 谐振接地系统单相接地故障电流稳态分析
    2.5 小结
第三章 混沌检测原理和随机共振原理
    3.1 引言
    3.2 Duffing振子系统数学模型及分析
        3.2.1 Duffing振子系统数学模型
        3.2.2 系统的非线性动力学行为
    3.3 微弱正弦信号混沌检测方法
    3.4 随机共振系统数学模型及分析
        3.4.1 随机共振系统数学模型
        3.4.2 系统的非线性动力学行为
    3.5 微弱正弦信号随机共振检测方法
    3.6 小结
第四章 基于混沌检测原理的五次谐波突变量选线法
    4.1 引言
    4.2 五次谐波突变量选线法
        4.2.1 五次谐波法原理
        4.2.2 五次谐波突变量选线法
    4.3 基于混沌检测原理的五次谐波突变量选线法
    4.4 仿真验证
    4.5 小结
第五章 基于随机共振原理的注入信号选线法
    5.1 引言
    5.2 注入信号选线法原理
    5.3 基于随机共振原理的注入信号选线法
    5.4 仿真验证
    5.5 小结
    5.6 两种选线方法的比较
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式

(3)基于光纤声呐混沌解调技术的水下目标探测系统(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 水下声呐信号处理国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 声呐信号混沌检测方法的优点
    1.4 本文主要的研究工作与内容安排
第2章 新型光纤声呐传感器设计
    2.1 光纤声呐目标探测原理
        2.1.1 目标声波作用下光纤相位调制原理
        2.1.2 光纤声呐中相移量的干涉测量
        2.1.3 干涉型光纤声呐选型
    2.2 干涉型光纤声呐的结构设计与工艺制作
        2.2.1 光纤声呐的结构设计与模拟探测
        2.2.2 光纤声呐的工艺制作
    2.3 光纤声呐测试
    2.4 本章总结
第3章 基于混沌系统水声信号解调原理
    3.1 水声信号的混沌解调原理
        3.1.1 混沌的基本概念
        3.1.2 混沌的基本性质
    3.2 混沌系统典型动力学仿真分析
    3.3 基于Duffing混沌系统水声弱信号解调分析
    3.4 Melnikov定理阈值判据
    3.5 Duffing混沌系统噪声背景下目标信号的解调仿真
    3.6 本章小结
第4章 混沌系统电路设计
    4.1 基于周期信号的积分电路设计
    4.2 基于周期策动信号的Duffing模型改进
    4.3 基于Multisim的 Duffing混沌电路搭建与仿真
        4.3.1 基于Multisim的 Duffing混沌电路搭建与初始值敏感性仿真
        4.3.2 基于Multisim的 Duffing混沌电路抗噪性仿真
    4.4 本章总结
第5章 基于光纤声呐混沌解调技术实验研究
    5.1 系统总体设计
    5.2 系统硬件部分设计
        5.2.1 激光光源选型
        5.2.2 光纤耦合器
        5.2.3 光电探测器选型
        5.2.4 光电探测电路设计
    5.3 系统模块化与混沌电路实现
        5.3.1 水下目标声源模块
        5.3.2 水下目标探测模块
        5.3.3 混沌解调电路实现
    5.4 光纤声呐信号混沌解调系统实验测试
    5.5 本章总结
第6章 总结与展望
参考文献
附录 攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢

(4)混沌背景下的弱信号检测(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 微弱信号检测方法现状
    1.3 论文研究内容及结构安排
2 混沌理论
    2.1 混沌定义
    2.2 混沌的特征
    2.3 五种经典的混沌动力系统
    2.4 混沌状态判定方法
    2.5 本章小结
3 Duffing振子系统检测方法
    3.1 Duffing振子特性分析
    3.2 Duffing振子检测原理
    3.3 待测信号频率对Duffing系统的影响
    3.4 高斯白噪声对Duffing振子的影响
    3.5 临界阈值的确定
    3.6 本章小结
4 Duffing振子的微弱信号频率检测
    4.1 改进型Duffing振子微弱信号频率估计
    4.2 Duffing振子阵列对微弱信号的频率估计
    4.3 两种方法实验结果对比
    4.4 本章小结
5 微弱信号幅值和相位的检测
    5.1 幅值和相位检测原理
    5.2 粒子群算法
    5.3 仿真实验
    5.4 结果对比
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录1
作者简历
学位论文数据集

(5)基于混沌的弱信号检测方法研究及混沌系统的FPGA实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 微弱信号检测研究现状
        1.2.1 线性检测
        1.2.2 非线性检测
    1.3 混沌微弱信号检测研究现状
    1.4 研究思路与内容安排
        1.4.1 问题提出
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 论文结构
第2章 混沌系统特性及锁相环原理分析
    2.1 混沌系统的特性分析
        2.1.1 Duffing混沌系统特性分析
        2.1.2 Liu混沌系统特性分析
        2.1.3 Chua's混沌系统特性分析
    2.2 锁相环技术原理
        2.2.1 锁相环的组成
        2.2.2 锁相环的参数及性能
    2.3 本章小结
第3章 利用间歇混沌检测含噪未知频率信号的研究
    3.1 间歇混沌产生原理
    3.2 噪声和被测信号频率对间歇混沌的影响
    3.3 Duffing和 Liu混沌系统用于含噪未知频率信号检测对比实验
        3.3.1 Liu混沌系统的间歇混沌现象
        3.3.2 含噪声波信号检测对比实验
    3.4 本章小结
第4章 基于混沌同步的微弱周期信号检测方法研究
    4.1 驱动—响应式Chua's混沌系统同步
        4.1.1 Chua's混沌同步控制器设计
        4.1.2 Chua's混沌同步仿真验证
        4.1.3 Chua's混沌同步系统的微弱信号检测特性
    4.2 适用于多种频率检测的Chua's混沌同步系统
        4.2.1 Chua's混沌同步系统的缺陷
        4.2.2 Chua's混沌同步系统的尺度变换
    4.3 锁相环设计
        4.3.1 锁相环路相位模型
        4.3.2 理想二阶锁相环参数设计
        4.3.3 微弱信号提取实验
    4.4 本章小结
第5章 基于FPGA的混沌系统设计
    5.1 数字混沌系统实现平台选取
    5.2 基于FPGA的 Duffing混沌系统设计
        5.2.1 Duffing系统方程离散化
        5.2.2 Duffing混沌数字系统整体方案设计
        5.2.3 Duffing混沌数字系统功能模块详细设计
        5.2.4 Duffing混沌数字系统实验验证
    5.3 基于FPGA的 Liu混沌系统设计
        5.3.1 Liu系统方程离散化
        5.3.2 Liu混沌数字系统整体方案设计
        5.3.3 Liu混沌数字系统功能模块详细设计
        5.3.4 Liu混沌数字系统实验验证
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(6)基于杜芬系统几何特征的微弱信号检测方法研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机械故障微弱信号检测技术的发展现状
        1.2.2 混沌振子检测技术研究现状
    1.3 本文主要研究内容与结构安排
2 基于高阶双耦合杜芬的微弱信号检测方法
    2.1 经典杜芬系统微弱信号检测方法
        2.1.1 经典杜芬混沌系统
        2.1.2 经典杜芬系统微弱信号检测
    2.2 改进杜芬系统微弱信号检测方法
        2.2.1 杜芬对任意频率待测信号检测
        2.2.2 周期策动力初始相位调整
    2.3 高阶双耦合杜芬系统微弱信号检测方法
        2.3.1 高阶双耦合杜芬系统的动态特性
        2.3.2 杜芬系统相轨迹几何特征
    2.4 仿真数据分析
        2.4.1 滚动轴承故障信号仿真
        2.4.2 滚动轴承仿真信号预处理
    2.5 本章小结
3 基于杜芬系统几何特征的未知频率信号检测
    3.1 基于几何特征的频率扫描检测方法
        3.1.1 杜芬系统几何特征的频率敏感性
        3.1.2 极半径不变矩的变参数动态特性仿真
    3.2 粒子群算法对频率扫描检测的寻优
        3.2.1 粒子群算法的基本原理
        3.2.2 PSO对几何特征检测未知频率信号的优化
    3.3 基于极半径不变矩频率检测的轴承故障频率检测
    3.4 本章小结
4 耦合杜芬系统在导波检测与轴承故障信号检测的应用
    4.1 基于超声导波的铝板材料非线性系数检测
        4.1.1 铝板材料非线性实验平台概述
        4.1.2 基于相轨迹面积几何特征的二次谐波估算方法
        4.1.3 实测信号处理及二次谐波定性分析
    4.2 高阶耦合杜芬系统在高铁轴承复合故障诊断的应用
        4.2.1 实验环境
        4.2.2 高铁轴承实验数据分析
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读硕士期间参与项目经历
    C.学位论文数据集
致谢

(7)基于Van der Pol-Duffing振子的微弱信号检测研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 混沌理论的发展及应用
    1.2 微弱信号检测技术的研究现状
    1.3 基于混沌理论的检测方法概述
    1.4 混沌理论在微弱信号检测领域中的研究现状
    1.5 本文的主要研究内容及创新点
        1.5.1 本文的主要研究内容
        1.5.2 创新点
第二章 混沌动力学系统基本理论
    2.1 混沌的概念及基本特征
        2.1.1 混沌的概念
        2.1.2 混沌的基本特征
    2.2 混沌系统的基本概念
        2.2.1 相平面
        2.2.2 耗散系统
        2.2.3 吸引子
        2.2.4 李雅谱诺夫指数
    2.3 几种典型的混沌动力学系统
        2.3.1 Lorenz动力学模型及分析
        2.3.2 Logistic数学模型及分析
        2.3.3 Duffing系统数学模型及分析
        2.3.4 Van der Pol-Duffing系统数学模型及分析
    2.4 本章小结
第三章 基于耦合混沌振子的微弱信号检测
    3.1 建立耦合混沌系统模型
    3.2 耦合系数k的选择
    3.3 耦合混沌系统的动力学行为分析
    3.4 分岔图与二分法确定系统临界阈值
    3.5 微弱信号检测仿真实验
        3.5.1 微弱信号检测原理
        3.5.2 检测任意频率信号
        3.5.3 检测单微弱正弦信号
        3.5.4 检测混合微弱正弦信号
    3.6 色噪声背景下的微弱信号检测
    3.7 本章小结
第四章 基于耦合Van der Pol-Duffing振子的微弱信号检测研究
    4.1 耦合Van der Pol-Duffing系统的建立
    4.2 不同的系统参数对动力学行为的影响
    4.3 耦合Van der Pol-Duffing系统检测微弱信号仿真实验
        4.3.1 检测原理
        4.3.2 simulink仿真模型的建立
        4.3.3 检测微弱信号
        4.3.4 噪声对耦合Van der Pol-Duffing系统的影响
        4.3.5 微弱正弦信号与参考信号不同频率对检测的影响
        4.3.6 微弱正弦信号与参考信号不同相位对检测的影响
    4.4 本章小结
第五章 基于Van der Pol-Duffing振子和互相关的微弱信号检测研究
    5.1 Van der Pol-Duffing振子的改进
    5.2 微弱信号检测
    5.3 噪声对系统的影响
        5.3.1 纯噪声对系统的影响
        5.3.2 有微弱信号输入时噪声对系统的影响
    5.4 改进前后振子的比较
    5.5 利用互相关检测微弱信号
        5.5.1 互相关检测法需满足的条件
        5.5.2 互相关函数的定义
        5.5.3 求取互相关函数的计算步骤及其性质
        5.5.4 互相关检测微弱信号的原理
        5.5.5 互相关检测微弱信号的仿真实验
    5.6 基于Van der Pol-Duffing振子和互相关的微弱信号检测
        5.6.1 联合仿真原理
        5.6.2 仿真实验分析
    5.7 与改进后的单Van der Pol-Duffing振子性能比较
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

(8)弱信号的SH-COS混沌检测及远程传送存储系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 混沌声波微弱信号检测研究现状
        1.2.2 北斗短报文通信研究现状
    1.3 本文主要内容及结构安排
第2章 混沌基本理论
    2.1 混沌基本特性
        2.1.1 混沌的概念
        2.1.2 混沌运动的特征
    2.2 混沌态分析及判别方法
    2.3 混沌弱信号检测理论
        2.3.1 原理分析
        2.3.2 常见弱信号检测方法
    2.4 本章小结
第3章 新SH-COS混沌弱信号检测系统设计
    3.1 传统Duffing弱信号检测系统性能分析
        3.1.1 动力学及混沌特性
        3.1.2 弱信号检测特性分析
        3.1.3 存在问题
    3.2 新SH-COS混沌弱信号检测系统设计
        3.2.1 设计思路
        3.2.2 新系统动力学及混沌特性
        3.2.3 新系统弱信号检测特性分析
        3.2.4 新系统电路仿真验证
    3.3 新混沌系统与传统混沌系统性能对比分析
        3.3.1 时域性能对比
        3.3.2 广域检测性对比
        3.3.3 检测频率、相位精度对比
        3.3.4 谱级信噪比对比
    3.4 新混沌系统与锁相放大器性能比较
    3.5 新SH-COS混沌水声通信系统设计
    3.6 本章小结
第4章 北斗短报文通讯系统设计
    4.1 北斗短报文通讯原理
    4.2 北斗终端技术参数及特性
    4.3 北斗终端接口数据传输协议
    4.4 北斗短报文通信测试
    4.5 本章小结
第5章 系统总体设计及数据库网站建立
    5.1 通信系统总体结构
    5.2 网站开发技术概述
        5.2.1 HTML与JSP技术
        5.2.2 数据库访问技术
    5.3 数据库网站总体结构及功能
    5.4 数据库系统组成模块
        5.4.1 用户注册登录
        5.4.2 信息输入管理
        5.4.3 信息查询管理
        5.4.4 用户信息管理
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(9)基于耦合混沌振子的微弱信号检测方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的应用背景与意义
    1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
        1.2.1 混沌理论国内外研究现状
        1.2.2 微弱信号检测技术国内外研究现状
        1.2.3 混沌理论在滚动轴承故障诊断的应用进展
    1.3 研究内容及创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 主要创新点
第二章 混沌学基本理论与混沌模型
    2.1 混沌的基本理论
        2.1.1 混沌的基本概念
        2.1.2 混沌的基本性质
        2.1.3 研究混沌的方法
    2.2 典型的混沌动力学模型
        2.2.1 Duffing振子系统数学模型及分析
        2.2.2 Van der pol混沌振子模型及分析
        2.2.3 Lorenz数学模型及分析
        2.2.4 Logistic数学模型及分析
    2.3 总结
第三章 基于耦合Duffing振子和Van der pol振子微弱信号检测
    3.1 耦合系统的动力学行为分析
        3.1.1 非线性耦合系统模型的建立
        3.1.2 耦合系数k对非线性系统的影响
        3.1.3 非线性耦合系统的动力学行为现象
        3.1.4 非线性耦合系统的敏感性分析
        3.1.5 噪声对非线性耦合系统的影响
    3.2 微弱信号检测仿真实验
        3.2.1 微弱正弦信号检测
        3.2.2 对未知频率周期信号检测
        3.2.3 色噪声下的微弱正弦信号检测
    3.3 总结
第四章 基于耦合Duffing振子的微弱故障信号检测
    4.1 双耦合Duffing振子动力学行为分析
        4.1.1 双耦合Duffing振子模型的建立
        4.1.2 耦合系数与动力学行为的关系
        4.1.3 双耦合Duffing振子的分岔图分析
    4.2 双耦合Duffing振子微弱信号检测
        4.2.1 检测原理
        4.2.2 建立Simulink仿真模型
        4.2.3 初相位对临界阈值的影响
    4.3 双耦合Duffing振子对微弱正弦信号检测
        4.3.1 相位对幅值检测的影响分析
        4.3.2 与Duffing振子比较
    4.4 微弱脉冲信号的检测
    4.5 轴承的早期故障诊断
    4.6 总结
第五章 滚动轴承早期故障诊断实验设计
    5.1 故障模拟振动试验台
    5.2 滚动轴承的早期故障
    5.3 传感设备与信号采集
    5.4 滚动轴承早期故障诊断
        5.4.1 实验数据统计分析
    5.5 总结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考 文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

(10)基于混沌的海洋水声弱信号检测及其数据传输(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 海洋水声信号检测
    1.3 混沌在微弱信号检测领域的研究现状
    1.4 本文的主要研究内容及结构
第2章 混沌弱信号检测相关理论分析
    2.1 混沌判别方法分析
        2.1.1 相平面法
        2.1.2 时序图法
        2.1.3 Lyapunov指数
        2.1.4 分岔图
        2.1.5 庞加莱截面图
        2.1.6 功率谱图
        2.1.7 平衡点
    2.2 混沌弱信号检测方法分析
        2.2.1 非共振参数扰动法
        2.2.2 周期信号扰动法
    2.3 本章小结
第3章 Duffing混沌系统的弱信号检测性能研究
    3.1 Duffing系统模型
    3.2 Duffing系统的动力学特性分析
    3.3 Duffing系统弱信号检测性能仿真研究
    3.4 Duffing系统电路设计及仿真实验
    3.5 提出问题
    3.6 本章小结
第4章 基于Liu混沌系统的弱信号检测系统设计
    4.1 Liu系统模型
    4.2 Liu系统的参数扰动法检测
        4.2.1 参数扰动检测模型
        4.2.2 检测原理
        4.2.3 Liu系统弱信号检测性能仿真研究
    4.3 多系统的周期信号扰动法检测分析
    4.4 类Liu系统的周期信号扰动法检测
        4.4.1 类Liu系统模型
        4.4.2 类Liu系统动力学特性分析
        4.4.3 类Liu系统弱信号检测性能仿真研究
        4.4.4 类Liu系统电路设计及仿真实验
    4.5 本章小结
第5章 混沌检测数据传输方式的研究
    5.1 北斗卫星导航系统发展
    5.2 北斗短报文通信方式
    5.3 北斗短报文模块技术参数
    5.4 北斗短报文协议解析
    5.5 基于北斗通信的混沌检测数据传输实验
        5.5.1 数据传输JAVA界面设计
        5.5.2 数据传输调试过程
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

四、微弱正弦信号的一种新的混沌检测系统(论文参考文献)

  • [1]变工况风力机关键部件间歇故障成长状态检测技术研究[D]. 高丙朋. 新疆大学, 2020(06)
  • [2]谐振接地系统单相接地故障选线方法研究[D]. 靳贰伟. 山西大学, 2020(01)
  • [3]基于光纤声呐混沌解调技术的水下目标探测系统[D]. 刘丹. 长春理工大学, 2019(01)
  • [4]混沌背景下的弱信号检测[D]. 许素娜. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
  • [5]基于混沌的弱信号检测方法研究及混沌系统的FPGA实现[D]. 冯松鹤. 燕山大学, 2019(03)
  • [6]基于杜芬系统几何特征的微弱信号检测方法研究[D]. 李兆昕. 重庆大学, 2019(01)
  • [7]基于Van der Pol-Duffing振子的微弱信号检测研究[D]. 石兆羽. 石家庄铁道大学, 2018(03)
  • [8]弱信号的SH-COS混沌检测及远程传送存储系统研究[D]. 宋菲菲. 燕山大学, 2017(05)
  • [9]基于耦合混沌振子的微弱信号检测方法研究[D]. 王晓东. 石家庄铁道大学, 2016(02)
  • [10]基于混沌的海洋水声弱信号检测及其数据传输[D]. 杨霞. 燕山大学, 2016(01)

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一种新的弱正弦信号混沌检测系统
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