2.1.1　混沌振子方法在微弱信号检测中的重要性

微弱信号检测技术是采用电子学、信息论、计算机及物理学方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点和相关性，检测被噪声淹没的有用信号。在实际工程应用中，有时候待测信号极其微弱，而这些微弱信号却包含着系统本身极为丰富的信息，随着现代科学研究和技术的发展，很多领域如物理学、化学、生物医学、天文学、地理学、雷达、声呐、振动测量、故障诊断、通信等领域都与弱信号检测技术密切相关[1]～[10]。某些微弱量(如弱光、小位移、弱磁、弱声及弱流量等)一般都通过各种传感器做非电量的转换，使检测对象变成电量(电流或电压)[11]～[13]。当检测量甚为微弱时，弱检测量自身的涨落以及传感器与测量仪表本身的噪声影响，表现出来的总体效果是：有用的信号被大量的噪声和干扰所淹没，获取弱信号的真实值变得十分困难。微弱信号检测技术就是研究如何从强噪声中提取有用信号，或者说如何提高检测系统输出信号的信噪比。运用微弱信号检测技术可以测量传统检测手段无法探测的微弱量，使测量精度得到较大的提高[14][15]。可以说微弱信号检测已经成为发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动科技发展具有重要的应用价值。微弱信号检测技术应用的广泛性和紧迫性促使人们不断探索与研究微弱信号检测的新理论、新方法，以达到更快速、更准确地从强噪声背景中检测出微弱信号的目的。

早期的微弱信号检测方法如数字式平均与取样积分法[16]、相关检测法[17]、Fourier变换法[18][19]、双谱估计法[20]～[23]等，都是从抑制噪声方向入手。我们知道，在抑制噪声的同时，待测信号的能量受到了损失，特别是待测信号与噪声无法实现分离时，去掉噪声意味着待测信号的能量随之损失。紧接其后的锁相环方法[24][25][26]则是利用相敏检测器的互相关运算，从强噪声中提取具有特定频率的待测信号。但是锁相环方法在实际检测中由于积分时间不能达到无限长，互相关函数对噪声的抑制能力非常有限，只能检测出信噪比门限较高的微弱信号。因此，在此之后，科技工作者孜孜不倦地探索一种更为先进的微弱信号检测方法弥补其不足。(https://www.daowen.com)

随着非线性科学理论研究的日趋深入和成熟，大量学者将随机共振方法[20][21]、混沌理论成功地引入到微弱信号检测领域，使得微弱信号检测技术领域又有新的突破[27][28]。混沌振子具有对特定频率微弱信号敏感，且对噪声具有相对免疫力的特性，微弱信号检测方法得到国内外学者的普遍认可。近年来，基于Duffing混沌振子的检测方法取得了一定的研究成果，但是研究表明该混沌振子在微弱信号检测中亦有不足之处。因此，改进检测方法或者寻找新的混沌振子模型以降低测量误差，并运用这种检测方法和手段解决实际问题。研究该模型的混沌振子特性并验证其是否符合微弱信号检测原理，是否能有效降低噪声的干扰，是否能提高微弱信号检测的准确度和精确度，将有利于拓展混沌微弱信号检测的新方法，有利于进一步推动混沌振子微弱信号检测技术的发展。