混沌相空间重构的微弱信号检测方法研究

混沌背景下的微弱信号的传统统计检测方法忽略了混沌的内在物理特性，存在模型不具有普适性问题。为此，本课题从相空间重构的角度出发，重构混沌模型，研究混沌背景下微弱信号检测的新方法，主要研究内容包括：①研究混沌信号相空间重构参数嵌入维和时延的改进算法，为重构模型的建立奠定基础；②根据混沌时间序列的相空间重构理论及Takens的嵌入定理，分别研究利用神经网络和最小二乘支持向量机建立混沌信号的预测模型，从预测误差中检测混沌背景下微弱目标信号的方法；③研究包含混沌、白噪声、微弱目标信号的混合信号预处理方法，减小少量白噪声对混沌特性的破坏，使重构模型更好地逼近背景信号；④实验研究不同海情下海杂波的相空间重构参数；⑤研究所提方法在强海杂波中微弱目标信号检测的实现模型及性能。.混沌相空间重构的微弱信号检测方法能够为强海杂波等混沌背景下微弱目标信号检测提供新思路，对提高海面安全和环境监测水平具有重大意义。

依据项目计划书的要求，我们研究了混沌信号相空间重构参数嵌入维和时延的有效算法，为其预测模型的建立奠定基础。根据混沌时间序列的相空间重构理论及Takens的嵌入定理，研究了混沌信号的预测模型及微弱目标信号的检测方法。开展了IPIX实测海杂波背景下微弱信号检测的研究，通过计算其Lyapunov指数和混沌相空间重构参数研究其混沌特性，并将基于混沌理论的检测方法应用到强海杂波中的微弱目标信号检测，研究基于强海杂波混沌特性的微弱目标信号检测模型。编写了MATLAB工具箱函数，系统地提出了基于混沌理论的复杂背景下微弱目标信号检测的新方法，给出完整的检测方法实施步骤。研究了混沌信号的产生和混沌系统的控制，给保密通信系统设计了一个有效的混沌模型。.　　取得的成果包括：发表具有高学术水平的研究论文32篇，其中：SCI收录4篇，SCI源期刊收录1篇，EI收录11篇，ISTP收录1篇；培养硕士研究生22名，博士研究生4名，培养年轻教师2名；申请发明专利2项；编写实现算法的MATLAB工具箱函数2套。