[发明专利]基于非线性回复力耦合Duffing振子的微弱信号检测方法

摘要

本发明公开了一种基于非线性回复力耦合Duffing振子的微弱信号检测方法，包括如下步骤：将待检测信号通过A/D转换器后得到待测数字信号；将待测数字信号输入非线性回复力耦合Duffing振子系统中，通过定步长四阶龙格库塔法求解振子间的误差信号；求解出的误差信号为待检测信号中的非周期脉冲信号。本发明方法采用包括线性回复力耦合项和非线性回复力耦合项的Duffing振子系统，能够检测大时宽脉冲信号；可以同时检测正负交替的脉冲信号；可检测最大幅度为100左右的大幅度非周期脉冲信号；可检测最小幅度为10^‑13左右的小幅度非周期脉冲信号；本发明方法检测非周期脉冲信号的检测信噪比最低可以达到‑30dB。

主权项

1.一种基于非线性回复力耦合Duffing振子的微弱信号检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将待检测信号通过A/D转换器后得到待测数字信号；步骤2，将待测数字信号输入非线性回复力耦合Duffing振子系统中，通过定步长四阶龙格库塔法求解振子间的误差信号；步骤3，求解出的误差信号为待检测信号中的非周期脉冲信号；其中非线性回复力耦合Duffing振子系统的模型为：式中，x₁和y₁是第一振子的状态变量，x₂和y₂是第二振子的状态变量，是第一振子的回复力项，是第二振子的回复力项，ky₁是第一振子的阻尼力项，ky₂是第二振子的阻尼力项，k是阻尼系数，p(x₁‑x₂)和p(x₂‑x₁)是第一振子与第二振子间的线性回复力耦合项，p是线性回复力耦合系数，和是第一振子与第二振子间的非线性回复力耦合项，q是非线性回复力耦合系数，rcos(t)是周期驱动力，r是周期驱动力的幅度，s(t)是待测数字信号中的非周期脉冲信号，n(t)是待测数字信号中的噪声信号。