3.7.3　基于忆阻器的蔡氏电路振子的微弱信号检测

3.7.3　基于忆阻器的蔡氏电路振子的微弱信号检测

基于忆阻器的蔡氏电路检测模型在微弱信号检测中已经证明是可行的，但仍有一些问题需要解决。首先，虽然我们通过系统状态转换来检测噪声环境中是否存在一个微弱正弦信号，但信号的振幅无法准确估计。其次，除了各种系统参数外，评估一个微弱信号检测系统的性能还应考虑外部激励的频率。当待测信号的频率ω≠1rad/s时，基于忆阻器的振荡器将失去检测有用信号作为频率的能力。然而，在利用基于忆阻器的蔡氏电路检测微弱信号的过程中，频率问题没有得到研究。因此，我们将设法实现对任何频率的微弱信号的检测。此外，在微弱信号检测中存在着信号类型的限制。传统的混沌弱信号检测模型只能检测正弦信号。然而，在实际工程中，还有许多重要的周期波，如方波、三角波等需要检测。因此，为了扩大微弱信号的检测范围，有必要对传统模型进行修正。最后，基于忆阻器的蔡氏电路的噪声免疫能力并非绝对的，而与噪声强度有关，为了验证忆阻器检测模型噪声免疫的相对性，我们在系统中添加了一个微弱待测信号r·sin(ωt)+n(t)=0.01sin t+σ·ε(t)，其中σ从0.01变化到0.1。根据图3.26中相轨迹的特点，基于忆阻器的蔡氏电路检测模型只能在σ＜0.1情况下识别出微弱信号。

图3.26　含忆阻器的蔡氏电路相图

(a)σ=0；(b)σ=0.01；(c)c=0.11(https://www.daowen.com)

因此，忆阻器蔡氏电路检测模型的最大信噪比根据以下方程(3.36)计算为-23.01dB，

信噪比越高，证明振荡器的鲁棒性越好[31][32]。因此，提高忆阻器蔡氏电路检测模型的信噪比具有重要意义。在此基础上，以下将提出一种检测微弱信号的改进方法。