[发明专利]耦合Duffing振子快速数字信号检测方法

说明书

本申请涉及一种耦合Duffing振子快速数字信号检测方法。该方法包括：获取待检测信息，将待检测信息输入耦合Duffing振子系统中；基于耦合Duffing振子系统，通过二阶精度的递推算法进行并行求解，获得求解结果；根据求解结果进行分析，确定信号检测结果。通过二阶精度的递推算法进行并行求解，每个变量的递推只需要计算两次微分方程，而且采用了并行计算，实际每个变量的计算时长为一次微分方程的求解时间，是采用定步长4阶龙格库塔法的常规Duffing振子信号检测方法的计算时间的四分之一，且在工程计算中能得到正确的信号检测结果，对于采用该二阶精度的递推算法进行求解的数字电路，其规模可以更小，运算速度可以更快。

技术领域

本申请涉及信号检测技术领域，特别是涉及一种耦合Duffing振子快速数字信号检测方法。

背景技术

随着信号检测技术领域的发展，耦合Duffing振子系统在信号检测技术领域得到广泛应用，Duffing振子是一种重要的混沌振子，在应用Duffing 振子进行信号处理时，常常采用数字电路进行有效的数值求解实现其功能。

而目前Duffing振子进行信号处理时采用的Duffing方程是非刚性方程，通常利用显式的龙格库塔法进行求解，尤其是定步长四阶龙格库塔法是首选数值求解方法。但是定步长四阶龙格库塔法在求解一个数据点时，需要将微分方程求解4次，也就是说N个数据点的求解需要将微分方程求解4N次，可见该方法的运算比较复杂，影响数字电路的规模和计算速度，导致信号检测效率低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高信号检测效率的耦合Duffing振子快速数字信号检测方法。

一种耦合Duffing振子快速数字信号检测方法，所述方法包括：

获取待检测信息；

将所述待检测信息输入耦合Duffing振子系统中；

基于所述耦合Duffing振子系统，通过二阶精度的递推算法进行并行求解，获得求解结果；

根据所述求解结果进行分析，确定信号检测结果。

在其中一个实施例中，所述耦合Duffing振子系统为一阶微分方程组形式，其属于回复力和阻尼力共同耦合状态，包括：

其中，t为时间，x₁、y₁、x₂、y₂为振子自变量，ξ为阻尼系数，k和q 为耦合强度，f为周期驱动力的幅度，ω为周期驱动力的角频率，s(t)为待检测输入信号，ξ、k、q、f、ω均为常数。

在其中一个实施例中，所述基于所述耦合Duffing振子系统，通过二阶精度的递推算法进行并行求解，获得求解结果，包括：

第一步：

分别求取：

和