【技术实现步骤摘要】
基于信息熵的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法及装置
本专利技术涉及一种基于信息熵的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法及装置，属于信号检测
技术介绍
弱信号是指淹没在背景噪声中的极其微弱的有用信号。随着科学技术的不断发展，被噪声掩盖的各种微弱信号的检测(如微振动、弱磁、微电流等)愈来愈受到人们的重视，是当前的一个科研热点。常用的弱信号检测方法包括时频分析、统计分析、相关性分析等，但上述方法都是线性方法，采用的多是噪声抑制技术，在检测噪声背景下的弱信号时很可能会损害有用信号，使得原本微弱的信号更加难以识别，从而影响检测精度。随着非线性学科的不断发展，非线性的弱信号检测方法不断涌现。混沌系统具有对初值敏感以及对系统外在干扰免疫的特点，对应着对弱信号敏感以及噪声免疫。杜芬振子系统作为典型的混沌系统，可用如下形式表达：其中，F(t)为驱动力项，是杜芬振子系统的重要参数，考虑到弱信号通常以正、余弦信号形式存在，系统进一步表达为杜芬振子系统检测的原理是：将检测系统驱动...
【技术保护点】
1.一种基于信息熵的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法，其特征在于，所述方法包括：/n确立待检信号的形式；/n确立杜芬混沌振子检测系统，使杜芬混沌振子检测系统的驱动力项形式保持与待检信号一致；/n以信息熵作为杜芬混沌振子检测系统相态判断指标，以驱动力幅值作为变量，分别对比计算出在有噪声情况下和无噪声情况下的杜芬混沌振子检测系统的信息熵与驱动力幅值的关系，得到信息熵与驱动力幅值的关系曲线；/n通过信息熵与驱动力幅值的关系曲线，将在有噪声情况下和无噪声情况下的杜芬混沌振子检测系统均为相态临界状态的驱动力幅值确定为最佳驱动力。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于信息熵的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法，其特征在于，所述方法包括：
确立待检信号的形式；
确立杜芬混沌振子检测系统，使杜芬混沌振子检测系统的驱动力项形式保持与待检信号一致；
以信息熵作为杜芬混沌振子检测系统相态判断指标，以驱动力幅值作为变量，分别对比计算出在有噪声情况下和无噪声情况下的杜芬混沌振子检测系统的信息熵与驱动力幅值的关系，得到信息熵与驱动力幅值的关系曲线；
通过信息熵与驱动力幅值的关系曲线，将在有噪声情况下和无噪声情况下的杜芬混沌振子检测系统均为相态临界状态的驱动力幅值确定为最佳驱动力。
2.根据权利要求1所述的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法，其特征在于，所述以信息熵作为杜芬混沌振子检测系统相态判断指标，具体包括：
计算信息熵；
当信息熵恒等于0时，杜芬混沌振子检测系统作规则运动，即相态为周期态；当信息熵大于0时，杜芬混沌振子检测系统作混沌运动，即相态为混沌态。
3.根据权利要求2所述的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法，其特征在于，所述信息熵通过下式计算：
其中，ρ(x)是相空间中吸引子的态函数密度，ρ(x)视为不变，即∫ρ(x)dx＝1，为杜芬混沌振子检测系统在多次迭代过程中平均每次增加的信息量，如下式：
其中，ln|F`(x)|为杜芬混沌振子检测系统经过一次迭代增加的信息量。
4.根据权利要求3所述的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法，其特征在于，所述杜芬混沌振子检测系统经过一次迭代增加的信息量，计算过程如下：
对于一维离散映射，如下式：
xn+1＝f(xn)xn∈[a，b]
其中，f为非线性函数；
假设把变量x的变化区间分成n等分，且x在各个分割出的等区间的概率相等，该概率等于
若知道x在某一区间内，则获得的信息量为：
若减小n，则减少所获得信息量，映射的迭代过程相当于将变量变化区间扩大杜芬混沌振子检测系统经过一次迭代增加的信息量为：
5.根据权利要求1-4任一项所述的杜芬弱信号无损检测系统驱动力确定方法，其特征在于，所述待检信号为调制信号，该待检信号通过三角变化展开成如下形式：
s(t)＝∑Aicosωit
其中，s(t)为待检信号；
所述杜芬混沌振子检测系统的形式如下：
其中，δ为阻尼比，F0∑Aicosωit为驱动力项，F0为驱动力幅值，ωi为驱动力角频率，-x3+x5为非线性恢复力项。
6.根据权利要求5所述的杜...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾紫焰，马宏伟，武静，林荣，张家德，朱志强，
申请(专利权)人：暨南大学，东莞理工学院，东莞市轨道交通有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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