基于系统一阶摄动解主频功率比的弱信号检测方法

来源：电子与信息学报杂志2016年第1期北京时间：

作者：孙文军, 芮国胜, 张洋, 陈强

摘要：针对现有混沌检测算法精度不高、状态响应滞后的问题，该文从混沌状态整体性、系统解频域特性等角度进行全面分析，提出一种基于摄动解主频功率比的弱信号检测方法，该算法不仅准确实现了临界状态的有效界定，提高了信号检测的可靠程度，而且揭示了系统各个状态之间的差别及物理含义。文中采用参数摄动法推导了Duffing-Van der pol振子的一阶摄动平衡解，证明了其为影响主频率分量的主要因素。在此基础上，采用经验模态分解方法对有效参量信息进行选择性重构，以最小均方误差约束准则下的比值系数重新定义了系统状态，得到系统主频功率比与策动力幅值之间的映射关系，并以此作为临界阈值确定的依据。实验结果表明，采用主频功率比准则的信号检测方法可靠性提高了约1个数量级，且算法的响应速度为传统分析方法的2倍以上。

关键词：信号处理, 一阶摄动平衡, 主频功率比, 临界阈值, 最小均方误差

基金资助：国家自然科学基金(41476089)