基于混沌理论的低信噪比信号波形恢复方法的研究

摘要

随着计算机技术与通信技术的发展,无线通信由于其具有成本低廉、适应性强等特点被广泛的应用于各个领域,已成为人们获取和传递信息的主要手段之一。在某些的环境下,如灾区、战场等环境,无线通信的通信环境极其恶劣,信号常常淹没在噪声中,信噪比较低,接收端无法检测识别出有用信号,导致通信发生中断。常用的信号检测方法检测的信噪比门限通常较高,一般在左右,应用-10dB复杂,不能满足方便、快捷、有效的获取信号的要求。因此,急需寻找一种新的低信噪比信号检测方法。
　　本文主要研究了利用混沌理论对低信噪比信号进行检测的方法并对信号波形进行了恢复。首先对Duffing方程的动力学运动特性进行了分析,发现Duffing方程的动力学行为的变化受策动力幅值变化的影响较大。然后,介绍了一种混沌自适应同步控制算法——快速梯度算法,并通过仿真实验验证了该算法的对混沌同步控制有效性。最后,利用混沌同步控制的思想建立了一个用于低信噪比信号波形恢复的模型,该模型利用快速梯度算法对由两个Duffing系统构成的主从控制系统进行混沌同步控制。利用该模型对低信噪比的正弦信号及 BPSK信号进行了波形恢复。通过仿真实验可知,该模型可对信噪比为-20dB的信号进行波形恢复。

目录

基于混沌理论的低信噪比信号波形恢复方法的研究

RESEARCH ON LOW SIGNAL TO NOISE RATIO SIGNAL WAVEFORM RECOVERY BASED ON CHAOS THEORY

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

第2章 混沌的基本理论

2.1 混沌简介

2.1.1 混沌的起源与发展

2.1.2 混沌的定义

2.1.3 混沌的基本特性

2.2 Duffing方程特性分析

2.2.1 Duffing方程简介

2.2.2 Duffing方程运动特性分析

2.3 混沌系统检测信号的基本原理

2.3.1 频率检测原理

2.3.2 幅值检测原理

2.3.3 相位检测原理

2.4 混沌同步

2.4.1 混沌同步的分类

2.4.2 常用混沌同步方法

2.5 本章小结

第3章 基于快速梯度算法的混沌自适应控制

3.1 自适应控制

3.2 快速梯度算法

3.3 Duffing系统的同步控制

3.4 仿真实验

3.5 本章小结

第4章 低信噪比信号波形恢复

4.1 模型的建立

4.2 适用于波形恢复的自适应控制算法

4.3 低信噪比正弦信号波形恢复

4.4 低信噪比BPSK信号波形恢复

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

致 谢