激光雷达探潜信号的混沌特性初探

对激光探潜信号进行了相空间重构，给出了其相空间轨迹，通过与已知的几种信号进行比较，发现探潜信号与混沌信号的相轨迹有部分相似之处。在此基础上计算出探潜信号的在Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数为正数，由此可初步判定探潜信号具有混沌特征。     

激光雷达探潜背景信号的混沌和分形行为研究

研究了海洋激光雷达探潜弱信号的混沌及分形特性．在相空间重构的基础上，计算了探潜背景信号的吸引子维数以及最大李雅谱诺夫指数，并且用前馈网络验证了探潜信号的局部可预测性．实验结果表明，探潜背景信号有奇异吸引子，是由某个混沌系统产生的．对用盒维数探测探潜信号中目标的方法也进行了研究     

激光雷达探潜背景信号的混沌和分形行为研究

研究了海洋激光雷达探潜弱信号的混沌及分形特性。在相空间重构的基础上，计算了探潜背影信号的吸引子维数以及在李雅谱诺夫指数，并且用前馈网络验证了探潜信号的局部可预测性。实验结果表明，探潜背影信号有奇异吸引子，是由某些混沌系统产生的。     

一种增加混沌信号有效数据长度的新方法

针对激光水下探测的实际应用，提出了一种基于相空间合成的短长度混沌信号的有效分析方法，研究了由大气、大气／海水界面和海水组成的光传输信道的混沌特性．应用此方法，计算了探潜背景信号的吸引子维数以及最大李氏指数．计算结果表明，该方法提高了对探潜背景信号混沌分析的可靠性     

一种增加混沌信号有效数据长度的新方法

针对激光水下探测的实际应用，提出了一种基于相空间合成的短长度混沌信号的有效分析方法，研究了由大气，大气／海水界面和海水组成的光传输通信的混沌特性，应用此方法，计算了探潜背景信号的吸引子维数以及最大李氏指数，计算结果表明，该方法提高了对探潜背景信号混沌分析的可靠性。     

海洋激光雷达系统接收信号噪声的相空间分析

通过对海洋激光雷达信号噪声的相空间分析，并通过与确定信号、随机信号、混沌信号相空间的比较，首次发现了海洋激光雷达接收信号噪声与混沌信号相似的相轨迹特征，初步揭示了海洋激光雷达信号噪声的混沌特性．     

海洋激光雷达系统接收信号的相空间分析

通过对海洋激光雷达信号的相空间分析，并通过与确定信号，随机信号，混沌玎空间的比较，首次发现了海洋激光雷达接收信号噪声与混沌信号相似的相轨迹特征，初步揭示了海洋激光信号噪声的混沌特性。     

分形理论在地震道油气检测中的应用

认为地震道是混沌的时间序列，混沌运动的轨迹在相空间中的某个区域内经无穷次的折迭，扭曲和拉伸，构成一个有无穷层次嵌套的自相似结构－奇异吸引子。对实际的地震道信号所构成的联井反射点剖面数据进行处理，运用重建相空间法（即Ｇｒａｓｓｂｅｒｇｅｒ－Ｐｒｏｃａｃｃｉａ算法），计算出各道的关联维数，并与实际的钻井资料进行比较。对关联维数与钻井结果的关系进行了解释。用实际参照井检验，结果十分吻合。     

基于相空间重构的匹配追踪混沌信号去噪

基于混沌信号和噪声在相空间轨道的动力和几何特性,提出一种相空间重构的匹配追踪混沌去噪方法。该方法利用相空间重构产生与混沌信号微分同胚的相空间集,采用匹配追踪方法将信号分解为匹配信号结构的时频原子的线性和,达到无损去噪的目的。对Lorenz混沌系统模拟试验表明,该方法具有良好的去噪效果和计算收敛性。应用该方法于混沌相关光时域定位仪实际探测信号的测试,降低互相关旁瓣平均水平9.539 4。     

空中目标信号相空间重构方法研究

为提取空中目标辐射噪声非线性和混沌特征,需要对目标信号作非线性时间序列分析,其第一步则是相空间的重构,基于Takens定理进行相空间重构前必须先确定重构相空间的时滞和嵌入维数两个重要参数。分别采用互信息方法确定重构最佳时延和关联积分法确定重构嵌入维数。分别以经典混沌信号和实测目标噪声数据为研究对象进行计算仿真,结果证明了该方法选择地参数进行相空间重构的有效性与准确性,重构的相空间能很好反应原混沌系统的特性,为下一步分析提取目标非线性特征奠定了良好的基础。     

基于相空间重构和奇异谱分析的混沌信号降噪

为了从被噪声严重污染的观测数据中重构混沌信号,文中提出了一种基于相空间重构和奇异谱分析的混沌信号自适应降噪方法.由于混沌信号具有类噪声特性,传统的奇异谱分析方法在处理混沌信号时难以辨识信号成分对应的奇异值数目.为此,文中通过在相空间比较混沌信号和噪声统计特性的差异来估计奇异值数,实现了自适应降噪.对计算机模拟生成的混沌信号和太阳黑子数的实际观测数据分别进行了降噪实验,结果表明:文中方法能准确地估计奇异值数目并有效地重构原混沌信号;与现有的混沌信号降噪方法相比,文中方法在噪声抑制性能上有优势,重构的相图质量也更好.     

混沌同步系统降噪方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

提出了一种基于混沌同步系统的降噪方法,将其应用于滚动轴承振动信号的前期处理,并结合功率谱密度进行故障诊断.分析Chua电路混沌同步系统的降噪机理,讨论系统处于不同运行状态时,输入信号对相空间运行轨迹的影响;搭建混沌同步系统降噪模型,分析其检测特性,并与其他方法进行比较;将滚动轴承不同损伤模式下测得的振动信号输入该模型,比较振动信号和同步误差信号的时域波形和功率谱密度,并通过峰值查找,匹配对应的故障特征频率.新方法利用了混沌系统的噪声免疫性和可同步性,避免了现有方法参数设定复杂和运行状态判定困难的问题.结果表明该方法可有效提升被测信号的信噪比,能与传统方法结合形成新的故障诊断方法.      

基于相空间投影技术的舰船目标信号降噪处理

由于很多混沌信号具有较宽的频谱成分，致使传统的滤波降噪方法存在很大的局限性。线性滤波器非但不能有效地抑制混沌信号中的噪声，相反，还可能会使混沌信号失真。文中利用相空间投影技术对具有混沌特征的时间序列进行降噪处理，并将其应用于舰船目标噪声信号的降噪分析中，结果证实了所提方法的可行性和有效性。     

基于LM算法的BP神经网络的混沌背景下瞬态弱信号检测

分析了BP神经网络的改进算法,用神经网络实现混沌时间序列相空间重构,用基于LM算法的BP神经网络对混沌背景进行预测,从而检测出信号。     

强混沌背景中频带内谐波信号提取

针对强混沌背景中频带内信号难以提取这一问题,提出了基于正交小波变换与小波软阈值滤波相结合的方法.以Lorenz混沌背景为例,对强混沌背景中的谐波信号进行提取.仿真试验结果表明,该方法比较适合于混沌背景中弱信号的检测与估计,与现有的相空间处理方法相比,简单直接,计算步骤少,可以实现对信号的实时处理.另外,该方法具有普适性,在混沌背景中信号提取领域有一定的发展前景.     

提取强混沌干扰中谐波信号的方法

提出一种新的从强混沌干扰中提取谐波信号的方法. 根据混沌的几何性质, 应用相空间重构技术和离散小波变换, 建立一种新的相空间投影方法, 将谐波信号分离出来, 并对含噪谐波信号进行功率谱密度估计, 提取谐波信号的频率, 利用小波滤波和最小二乘估计, 提高谐波信号的提取精度. 通过计算机仿真实验, 表明该方法非常有效.      

基于RBF神经网络的混沌背景下瞬态弱信号检测

针对海杂波背景下瞬态弱信号检测的问题,采用海杂波混沌模型,基于神经网络重构混沌序列相空间,提出了基于RBF神经网络预测混沌时间序列和瞬态弱信号检测方案。理论分析和仿真结果表明这种方法能够有效实现混沌背景噪声中瞬态弱信号的检测。     

基于多变量相重构的混沌时间序列预测

提出了一种基于多变量相重构的混沌时间序列预测方法.该预测方法从非线性动力学系统中获取与待预测时间序列相关的信息组成多变量时间序列,首先进行多变量相空间重构,然后利用局域多元线性回归模型在相空间中进行预测,最后从预测出的高维相点中分离出时间序列的预测值.由于考虑了动力学系统中多个变量之间相互耦合的关系,从而增加了重构相空间的系统信息量,使得相空间的相点轨迹更加逼近原系统的动力学行为.与采用单变量进行预测的方法相比,基于多变量相重构的预测方法无论是单步预测还是多步预测,都能有效地提高预测精度,且具有嵌入维数的选择对预测精度影响较小的优点.通过对Lorenz混沌信号进行预测,实验结果验证了方法的有效性.     

一个自激振荡电路的新型动力学行为

建立并求解了一个自激振荡电路的状态方程，分析了相空间中相点轨迹的演化规律，给出此自激振荡电路中由周期向混沌过渡的“有禁区Ｖ型阵发”道路。最后分析了形成这种道路的原因。     

由稳定流型和不稳定流型证实氢原子的粘性效应

本文研究了氢原子哈密顿系统暴露在强激光场下的粘性效应，即使对于单电子系统，其庞加莱截面也显示出了由激光场引起的混沌部分和规则部分，并可以用KAM理论来解释.通过变分方法对混沌“海”中的不稳定周期轨道进行了寻找，并数值求解了相应的稳定流形和不稳定流形.研究结果表明，单电子系统电离的动力学性质由不稳定周期轨迹控制.一方面，不稳定周期轨迹的稳定流形很好地与递归图叠加在一起，表明稳定流形只与相空间中稳定的初始点重叠.另一方面，不稳定流形几乎与庞加莱表面上密集分布的点重合.这表明不稳定流形只是通过激光场驱动轨迹演化的电离通道.此外，在稳定流形与不稳定流形相互穿插的不稳定岛附近的不同区域的存活概率也被深入研究.它们服从代数衰减规律.相同的衰减趋势也出现在不稳定流形上，它们具有与不稳定周期轨迹附近区域相近的衰减参数.这些观察证实了不稳定周期轨迹的稳定性对在KAM稳定岛附近相空间的粘滞效应起着非常重要的作用.