文档介绍：基于混沌的频率测量方法及仿真研究摘要自本世纪�年代兴起与相对论、量子力学相提并论的混沌理论研究丌展以来,混沌学成为一门影响深远、发展迅速的前沿科学。在通信、控制、化学、生命科学、流体力学等领域,混沌都有广泛的应用。混沌信号的高度初始敏感性、对噪声的免疫力等突出特性极适合于测量。本文介绍了混沌的研究现状、起源、概念、研究的主要内容、发展史等。通过引入����匠蹋�⑾制涠郧��Ψ�档拿舾行浴Mü�苑�档�调节,系统可以发生状态的改变,从单周期到倍周期和多周期,以至于到混沌状态,最后到单一的大周期状态。通过对驱动力的摄动,可以得到����匠痰募湫;煦缦窒螅��闷浼湫;煦缦窒螅�梢跃�凡饬客饨缫�个未知频率的输入信号的频率。当然,在测量过程中,首先需要对采集来的信号的幅值进行处理,使其达到要求:还需要预先对信号的频率估量,然后进行精确调节,通过观察时序图,得到最后的测量值。本文的重点工作是用���进行仿真试验,并对实验数据进行了分析、处理,对实验产生的误差进行了讨论。这虽然只是利用混沌测量未知信号频率的一个理论探讨,但它对实际测量有着重要的指导意义。目前,基于混沌系统测量技术的理论尚在进一步的研究之中,有关利用混沌实现信号测量的研究大部分还是处于理论探讨阶段。但是,有理由相信基于混沌系统的信号测量技术将以其高灵敏度、高分辨率和强抗干扰能力吸引人们进行更多、更深入的研究。关键词混沌;测量:����匠蹋悍抡�哈尔滨理工大学工学嘲�貉�宦凼�
窒尘堡堡三垒兰三兰些:�笮�蜍������������������籑�����;�����������������琧�������������甀����琽���琧���,�������甋�����甇�������瑆����,��������籺�����琯������,�����琤�����������甌�����;���������,�������瓹������琣����琲�����,�.��������,����,��������琤����.���甀���.�����瓸��.
第�滦髀���课题研究的目的和意义混沌学是随着现代科学技术的迅猛发展,特别是在计算机技术出现和普遍应用的基础上发展起来的一门新兴交叉学科。混沌行为是在确定性非线性系统中不需附加任何随机因素就可出现的类似随机的行为。混沌学被认为是继相对论和量子力学问世以来,上世纪物理学的第三次革命,是非线性现象的核心问题。混沌之所以受到学术界如此广泛的重视,主要是因为在现代的物质世界中,混沌现象无处不在,大至宇宙,小至基本粒子,无不受混沌理论的支配。如气候变化会出现混沌,数学、物理、化学、生物、哲学、经济学、社会学、音乐、体育中也存在混沌现象。因此科学家们认为,在现代科学中普遍存在的混沌现象,打破了不同科学间的界限,混沌科学是涉及系统总体本质的一门新兴科学。混沌研究提出了一些新问题,它向传统的科学提出了挑战。如“决定论非周期流”即确定性系统中有时会表现出随机行为,这一论点打破了拉普拉斯决定论的经典理论,以至于连根深蒂固的牛顿力学也受到了它的冲击。美国数学家彭加莱�����及洛伦兹����的发现表明:在复杂性面前,牛顿力学也是无能为力的,从而拉开了混沌研究的序幕,使混沌的研究成果给自然科学的一些最基本概念如确定性、随机性、统计规律等注入了新的含义,进而也给一些更普遍的哲学范畴如因果、机遇等赋予了新的含义。同时,数学中的动态系统理论、分叉理论、遍历性理论和分形几何学等都在混沌研究中起着不可替代的作用。实际上,混沌科学的研究也表明了,现实世界是一个有序与无序相伴、确定性与随机性统一、简单与复杂一致的世界,而那种只追求有序、精确、简单的观点是不全面的,最新研究表明:人的各感觉器官也处在混沌下工作,而且灵敏度远远超过现有的测量仪器,如人眼可以感受到一个光子的亮度等,所以利用混沌实现检测从生态角度来说也是一项极其有意义和有意思的课题。利用混沌实现仿生检测技术是一个全新的概念和尝试,它的发展将不仅为传统检测技术的旧问题提供满意的解答,也会带来新的思想和新的技术。并且,在其广阔的应用前景下,尽快开展这方面研究,抢占这一科学前沿阵地,将有重大的革新意义。
国内外基于混沌理论的应用研究现状随着混沌理论应用的深入,我们发现混沌系统具有初始敏感性、参数敏感性、对噪声的免疫力、宽频带的波谱范围及有限的振�畹纫幌盗蟹浅M怀龅奶�性。这些性质特别适合于检测。一方面利用简单的混沌信号测量,精度有望达到很高且反应迅速;另一方面噪声干扰是信息科学的一项主要问题,混沌系统对小信号的敏感性以及对噪声的免疫力使基于混沌的微弱信号检测将十分有效。同时有望降低设备成本,简化理论,使这项技术具有更加广阔的应用��景。再者,宽频带的波谱范围极有限的振幅意味着混沌信号能用于随机激励来测量线