文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
基于变型蔡氏电路检测光纤加速度计信号方法的研究
姓名:刘鹏
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:孟克
20070101
摘要近年来,作为非线性科学的重要内容的混沌理论,在许多技术领域都取得了长足的进步。本文中将最典型的蔡氏电路加以变型,将其改造为四阶非自治非线性动力系统,通过大量的仿真及电路实验,对该电路实际应用于光纤加速度计输出信号的检测进行了可行性验证,并针对一些实际情况进行了第一部分对目前微弱信号测量的发展历史、时域处理方法的特点及现状、混沌理论的发展历程及应用等方面进行了阐述,并有针对性地介绍了几个混沌和分岔的定义,目的在于为后面的理论分析和实验奠定基础。第二部分中列举了常用的混沌现象的研究方法、混沌现象的判别准则,并详细地讲解了梅尔尼科夫方法混沌判据。根据此判据,可以很方便地了解到系统输出状态是混沌状态,还是稳定的周期状态,也可以准确地知道待测信号是纯噪声,还是混有周期信号,而不至于盲目地增长仿真时间,从而可以提高微弱信号检测的准确性与有效性。第三部分阐述了利用混沌理论和混沌方法检测微弱信号的原理,在分析蔡氏电路的数学模型和蔡氏二级管伏安特性的基础上,对变型蔡氏电路的动态特性和噪声特性进行抡婧偷缏肥笛椤=峁醪窖橹ち吮湫筒淌系缏实际应用于光纤加速度计信号检测的可行性,且检测精度和信噪比也是达到关键词:混沌;蔡氏电路;双涡卷吸引子;计算机仿真讨论。设计要求的。哈尔滨檀笱妒垦宦畚
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日期:岬年嗜哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:哈尔滨工程大学硕士学位论文
第滦髀引言度大小的传感器,它是一种集光——机——电技术于一体的精密元件。由于声之和,本质上决定了测量的精度越锨炕蛑械惹慷刃藕哦——可检测量是指对被检测对象钪婺谕蛭的物理、化学、工程技术等参量作数值测定工作。可以说所有与人类活动相关的技术领域都需要测量。现代生产生活的所有领域都无法脱离科学技术,而没有先进的测量技术,就没有现代科学技术。科学技术的进步需要测量技术的发展;测量技术的不断发展,推动了科学技术的长足进步。除少数基本“量”缡奔洹⒊ざ取⒅柿康的测量方法,是用“原器”或“准原器”与被测对象作比较而得出之外。大量的物理、化学、工程技术参量的测量,都是利用相关物理现象做成的传感器来进行测量的。光纤加速度计且恢忠怨庀宋;窘橹世床饬考铀光纤加速度计是利用光纤优良的传输性能和奇特的传感功能来感测加速度信号大小的,所以它具有极高的灵敏度、固有的安全性、抗电磁干扰、高绝缘性、轻质柔软等诸多优点。与所有传感器相同,光纤加速度计在做信息转换或信息转换后做信息测量时,都不可避免地会受到“噪声”的影响。这些噪声包括:来自系统内部的噪声,如激光源产生的幅度噪声、相位噪声等;由于系统工作环境影响形成的噪声。如温度变化、光纤振动、弯曲、扭曲等:其它偶然因素导致的噪声等。这些噪声对于系统性能、,我们可以通过适当的封装形式和反馈电路加以克服,而对于系统本身的噪声,则不能完全克服,只能采取适当措施加以减小。按照传统观念。若信号低于噪声,则不能进行测量。故通常讲,各种噪测的下限晕⑷跣藕哦。因此,若要降低测量下限,首先应设法降低各种噪声的水平,其中尤以降低传感器的噪声为关键。降低噪声是提高测量精度的关键,但并不是唯一的方法。人们在不断地哈尔滨境檀笱妒垦宦畚瘛鯻●●觥!觥馹觥觥瘛馹●●馹●●●!馹馹觥鯻■■●■■■●●●馹●—
微弱正弦电压测量的发展历史探求从噪声中提取信息的方法,从而使测量下限大大低于测量系统的噪声水平,这就是微弱信号检测与非微弱信号检测的关键差别之所在。本课题所提出的检测强制型光纤加速度计信号的方法就是利用混沌电路对初值的敏感依赖性和对噪声具有免疫力的特性来进行的。在绝大多数情况下,人们往往都是通过各种传感器将微弱的被测信号转换成为电压信号来进行测量的,因此,微弱电压的测量在所有物理量的测量中占有极其重要的地位影响微弱电压测量精度的最主要因素是噪声干扰。在采用良好技术措施的条件下,这些干扰主要来自于传感器和测量仪器本身。尤其是在微弱信号检测中,由于信号往往都是淹没在噪声中的,因此,如何有效地排除观测噪声对测量精度的影响,更加为人们所重视。年,维纳滤波理论慕ⅲ极大地推动