一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法技术方案

一种基于Liu‑cos混沌系统的声波信号检测方法，增加混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时幅值为临界幅值Rf，减少幅值R1使输出信号波形返回混沌状态；用声波发射器向声波接收器发射与混沌系统余弦函数频率相同的声波信号；声波接收器将声波信号转换为电波信号，经过对幅值处理得到幅值为3V的电波信号引入与混沌系统并和余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；检测变量输出电压波形，若变量输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。本发明专利技术方法不受相角变化的影响，可对不同相角漂移后的余弦波声波信号的进行检测。

A detection method of Liu acoustic signal based on cos chaotic system

An acoustic signal detection method of Liu based on cos chaotic system, chaotic system increases the amplitude of the R1 cosine function, the variable y and Z output signals from chaos into convergence, at critical amplitude is amplitude Rf, reduce the amplitude of the R1 output signal of the waveform returned to the chaotic state; acoustic signals of the same frequency with acoustic transmitters to acoustic receivers emission and chaotic system, cosine function; acoustic receivers acoustic signals into radio signals, obtained by amplitude of wave signal is overlapped with the introduction of 3V chaotic system and the cosine function of the amplitude, the amplitude of the superimposed cosine function is greater than the critical threshold of Rf, the output voltage caused by the variables y and Z change from chaotic waveform to DC close to the 0V variable voltage; output voltage waveform detection, if the variable DC voltage output waveform is close to 0V, said the acoustic receiver A set of acoustic signals at frequencies of W. The method of the invention is not affected by the change of the phase angle, and can detect the cosine wave acoustic wave signals with different phase angle drifts.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法
本专利技术涉及本专利技术涉及信号检测领域，尤其涉及一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测新方法。
技术介绍
在声波信号检测中，传统的方法是先将声波信号进行放大和滤波处理，然后转换为电信号加以检测识别。这种检测方法的抗干扰能力弱、并且无法区分频率接近的余弦波的声波信号，检测效果不佳。目前人们已经验证了将Liu-cos混沌系统用于声波检测信号的可行性。由于Liu-cos混沌系统的输入信号相角和混沌系统内部cos函数相角不同，两个相角叠加后，有时是相加有时是相减的结果，造成叠加后的cos函数幅值取值结果范围无法预测，因而无法利用cos函数幅值其进行有效的声波信号检测。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种不受相角变化影响的基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法。为实现上述目的，采用了以下技术方案：本专利技术所述检测方法步骤如下：步骤1，制造声波发射器和声波接收器、Liu-cos混沌系统；步骤2，增加Liu-cos混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时的Liu-cos混沌系统余弦函数幅值为临界阈值Rf且≤1V，略微调小幅值R1，使变量y和z输出信号波形返回到混沌状态；步骤3，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号与Liu-cos混沌系统余弦函数频率相同的声波信号，声波信号传播到声波接收器并被接收；步骤4，声波接收器将收到的声波信号转换为电波信号，经过对幅值的放大和限幅处理得到幅值为3V的电波信号，将3V的电波信号引入与之连接的混沌系统；步骤5，输入的3V电波信号和Liu-cos混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起Liu-cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；步骤6，检测变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。进一步的，步骤1中，通过将余弦波的声波发射器和余弦波的声波接收器组成一组声波发射和接收系统，通过和Liu-cos混沌系统中余弦函数同频率为w的余弦波的声波信号发射和接收来传递信息。进一步的，步骤2中，Liu-cos混沌系统的混沌弱信号检测方程式为：式中，Liu-cos混沌系统中余弦函数的幅值为R1，频率为w，相角为y和z为输出；在0V～1V范围内调节Liu-cos混沌电路余弦函数的幅值R1使输出信号波形由混沌转变为收敛，定义此时的幅值为临界阈值Rf且Rf≤1V，略微调小幅值R1，使输出信号波形返回到混沌状态。进一步的，步骤3中，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号是与Liu-cos混沌系统余弦函数频率同为w、相角同为的余弦函数的声波信号。进一步的，步骤4中，声波接收器将收到的声波信号转换为同频率的电波信号经过对幅值R3的放大和限幅处理得到幅值R4＝3V的电波信号进一步的，步骤5中，将输入的电波信号和混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的幅值R5；由于相角不同，叠加后的幅值R5取值在R4+R1和R4－R1之间；因为R4＝3V，R1在0V～1V之间，可知叠加后的幅值R5在2V～4V之间，大于临界阈值Rf(Rf≤1V)，超过幅值的临界点，引起Liu-cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的收敛的直流电压。进一步的，步骤6中，使用检测器检测Liu-cos混沌系统变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的收敛的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号；若变量y和z的输出电压波形为混沌波形，表示声波接收器没有接收到一组频率为w的声波信号。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：Liu-cos混沌系统只受规定频率输入的余弦波声波信号幅值影响，不受相角变化的影响，可实现对通信过程中不同相角飘逸后的余弦波声波信号的检测。具体实施方式下面对本专利技术做进一步说明：本专利技术所述检测方法步骤如下：步骤1，制造声波发射器和声波接收器、Liu-cos混沌系统；步骤2，增加Liu-cos混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时的Liu-cos混沌系统余弦函数幅值为临界阈值Rf且≤1V，略微调小幅值R1，使变量y和z输出信号波形返回到混沌状态；步骤3，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号与Liu-cos混沌系统余弦函数频率相同的声波信号，声波信号传播到声波接收器并被接收；步骤4，声波接收器将收到的声波信号转换为电波信号，经过对幅值的放大和限幅处理得到幅值为3V的电波信号，将3V的电波信号引入与之连接的混沌系统；步骤5，输入的3V电波信号和Liu-cos混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起Liu-cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；步骤6，检测变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。实施例一：制造出1个余弦波声波信号发射器、1个余弦波声波信号接收器、1个Liu-cos混沌电路系统。在0V～1V范围内调节Liu-cos混沌电路余弦函数的幅值R1使输出信号波形由混沌转变为收敛，定义此时的相角为幅值为临界幅值Rf(取值范围≤1V)，略微调小幅值R1，使输出信号波形返回到混沌状态；使用声波发射器向声波接收器发射与混沌系统余弦函数频率相同为w相角为的余弦函数的声波信号，声波接收器将收到的声波信号转换为同频率的电波信号经过对幅值R3的放大和限幅处理得到幅值R4＝3V的电波信号和混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的幅值在2V～4V之间，大于临界阈值Rf，引起Liu-cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的收敛的直流电压。使用检测器检测Liu-cos混沌系统变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的收敛的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号；若变量y和z的输出电压波形为混沌波形，表示声波接收器没有接收到一组频率为w的声波信号。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Liu‑cos混沌系统的声波信号检测方法，其特征在于，所述检测方法步骤如下：步骤1，制造声波发射器和声波接收器、Liu‑cos混沌系统；步骤2，增加Liu‑cos混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时的Liu‑cos混沌系统余弦函数幅值为临界阈值Rf且≤1V，略微调小幅值R1，使变量y和z输出信号波形返回到混沌状态；步骤3，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号与Liu‑cos混沌系统余弦函数频率相同的声波信号，声波信号传播到声波接收器并被接收；步骤4，声波接收器将收到的声波信号转换为电波信号，经过对幅值的放大和限幅处理得到幅值为3V的电波信号，将3V的电波信号引入与之连接的混沌系统；步骤5，输入的3V电波信号和Liu‑cos混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起Liu‑cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；步骤6，检测变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法，其特征在于，所述检测方法步骤如下：步骤1，制造声波发射器和声波接收器、Liu-cos混沌系统；步骤2，增加Liu-cos混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时的Liu-cos混沌系统余弦函数幅值为临界阈值Rf且≤1V，略微调小幅值R1，使变量y和z输出信号波形返回到混沌状态；步骤3，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号与Liu-cos混沌系统余弦函数频率相同的声波信号，声波信号传播到声波接收器并被接收；步骤4，声波接收器将收到的声波信号转换为电波信号，经过对幅值的放大和限幅处理得到幅值为3V的电波信号，将3V的电波信号引入与之连接的混沌系统；步骤5，输入的3V电波信号和Liu-cos混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起Liu-cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；步骤6，检测变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。2.根据权利要求1所述的一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法，其特征在于：步骤1中，通过将余弦波的声波发射器和余弦波的声波接收器组成一组声波发射和接收系统，通过和Liu-cos混沌系统中余弦函数同频率为w的余弦波的声波信号发射和接收来传递信息。3.根据权利要求1所述的一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法，其特征在于，步骤2中，Liu-cos混沌系统的混沌弱信号检测方程式为：式中，Liu-cos混沌系统中余弦函数的幅值为R1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福才，边楠楠，刘剑鸣，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13