【摘要】：隨著時代的發(fā)展,對于地下管線泄漏信號的探測越來越重要,使得對信號源的要求越來越多樣化。由于混沌信號容易產(chǎn)生,控制起來相對簡單,并且混沌信號的抗干擾性強,不易被截獲,因而受到了研究者的廣泛關注。由于Colpitts電路產(chǎn)生混沌信號是基于三極管本身的非線性效應,并且其能產(chǎn)生的混沌信號有著比較高的基頻以及比較平坦的頻譜圖,且電路結構相比于其他形式簡單易于實現(xiàn),一直是研究的熱點問題,本文的主要工作就是在Colpitts混沌電路的基礎上設計探地雷達中的混沌信號源,并進行了如下的研究:(1)簡單介紹了探地雷達的原理、各種型號、國內(nèi)外的發(fā)展狀況以及應用前景等。(2)研究了混沌信號幾種不同的產(chǎn)生方式及其原理,如利用電路產(chǎn)生混沌信號、利用非線性克爾效應使光纖激光器產(chǎn)生混沌信號以及利用映射產(chǎn)生混沌信號等。并重點對Colpitts電路產(chǎn)生混沌信號進行了研究。(3)針對二級型Colpitts混沌電路在高頻時易受寄生電容的影響,從而破壞電路振蕩狀態(tài)的現(xiàn)象,提出一種改進方法,得到二級改進型Colpitts混沌電路。通過數(shù)值仿真分析了該電路的分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)譜、相空間以及時域圖等基本信息,表明該電路可以工作在單倍周期態(tài)、多倍周期態(tài)以及混沌態(tài)等多種形態(tài)。并利用驅動響應法設計出同步系統(tǒng),仿真驗證該系統(tǒng)的有效性。(4)通過射頻電路仿真,得到二級改進型Colpitts混沌電路信號的頻譜圖以及自相關譜等信息,并與二級型Colpitts混沌電路進行比較,發(fā)現(xiàn)通過改進電路結構,其產(chǎn)生的混沌信號的基頻能達到5GHz,比改進前的混沌基頻提高了約2GHz。并且在相同的基頻下改進后的混沌信號具有更平坦的頻譜,其自相關譜具有更窄的半高全寬。(5)將產(chǎn)生的混沌信號用于地下管線泄漏的探測中,得到地下目標的探測二維圖,通過均值處理去除背景雜波,得到初始的地下目標結果圖,然后利用經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)方法分解得到簡單處理后的圖像的4個固有模態(tài)函數(shù)(IMF),研究表明第二階IMF分量去除了大量的邊界噪聲,更適合用于進一步更為精確的目標定位分析。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN702
【圖文】：

圖 1-1 瑞典 MALA 系列雷達 圖 1-2 美國 SIR 系列雷達Fig.1-1 Swedish MALA series radar Fig.1-2 US SIR Series Radar國內(nèi)對于探地雷達的研究起步比較晚，但隨著幾十年深入的研究，也取大的成果。二十世紀七十年代，高克德教授及其團隊開發(fā)出的 KDL 系列探

圖 1-1 瑞典 MALA 系列雷達 圖 1-2 美國 SIR 系列雷達Fig.1-1 Swedish MALA series radar Fig.1-2 US SIR Series Radar國內(nèi)對于探地雷達的研究起步比較晚，但隨著幾十年深入的研究，也取大的成果。二十世紀七十年代，高克德教授及其團隊開發(fā)出的 KDL 系列探

圖 2-1 蔡氏電路基本結構圖Fig.2-1 Chua's circuit basic structure diagram中，R 為分段線性電阻，也可稱為蔡氏二極管，C1，C2和 L 則構

【參考文獻】

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本文編號：2799927