3.8.1 幅值检测方法研究和仿真分析
考虑到上述研究,我们知道基于忆阻器的蔡氏电路检测模型可以用于微弱信号的检测。然而,用简单的基于忆阻器的蔡氏电路检测模型无法精确测量待测信号的振幅。因此,为了提高信噪比和检测精度,提出了一种基于非自治的系统,该系统可以获得待检测信号的幅度。

其中c·sin(t)是作为内部激励的正弦信号,r·sin(t)是外部待检测信号。当c-r超过非自治的忆阻器蔡氏电路检测模型的阈值c0=0.0084965时,振荡器的状态将从周期状态转变为混沌状态。通过lyapunov指数法结合数值实验得到的系统阈值,基于非自治忆阻器蔡氏系统识别微弱信号幅度的具体实现如下:
(1)设置参数c 略大于c0,不加外部信号,系统呈现周期状态(图3.27a)。
(2)在内部激励中加入一个外部待测信号作为扰动后,当满足c-r<c0时,即使信号的幅值r 极其微弱,系统的状态会变为混沌运动状态(图3.27b)。(https://www.daowen.com)
(3)逐步增大系统的c值,使c-r的值变大,直到c-r>c0,将导致系统状态变回周期状态。
(4)通过计算c的增加量,即可计算出待测信号的振幅r。

图3.27 非自治忆阻蔡氏系统检测微弱信号幅值
(a)未加信号,临界混沌状态;(b)加入信号,跳变为混沌状态