孙文军 作品数:20 被引量:86 H指数:6 供职机构: 中国人民解放军海军航空工程学院电子信息工程系 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 '泰山学者'建设工程专项 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 机械工程 理学 更多>>
基于自激振荡系统的混沌稳健检测模型 被引量:9 2015年 针对传统混沌检测模型稳健性不强的缺陷,首先依据分形理论分析了纯噪声激励下临界区域稳定性的变化,并建立了一种新的广义Van der Pol混沌检测模型。该模型中包含的自激振荡力保证了混沌相态的稳定性,且根据Bendixson环域定理,证明了新模型用于弱信号检测的可行性。与经典Holmes-Duffing振子相比,新模型在复杂度相当的前提下,状态稳定性和噪声免疫性获得了显著提升。微弱电力载波信号在白噪声、色噪声条件下的检测实验结果均表明:新模型的应用有效改善了混沌算法的检测稳健性,其检测差错率在-30^-15 d B时降低了一个数量级;而在信噪比-50^-35 d B时,系统检测性能可获得至少3 d B的性能增益。 孙文军 芮国胜 张嵩 田文飚 张洋关键词:弱信号检测 复杂度 稳定性 抗噪性 扩展容积卡尔曼滤波定位技术研究 被引量:6 2012年 为提高被动定位技术的精度与环境适应性,本文提出运用一种新的非线性滤波方法—扩展容积卡尔曼滤波算法进行多角度传感器目标定位;它首先利用EMD(经验模态分解)算法对目标的量测噪声协方差矩阵进行估计;然后,将过程噪声协方差和量测噪声协方差融入循环过程;同时,为保持算法的稳定性和正定性,利用求平方根的形式对算法改进。通过对扩展容积卡尔曼滤波与UKF(不敏卡尔曼滤波)算法跟踪目标的结果进行比较,在运算复杂度与UKF相当的前提下,扩展容积卡尔曼滤波算法不仅可以对未知量测噪声情况下的目标进行跟踪,而且显著提高了被动定位的精度。 张洋 芮国胜 苗俊 孙文军关键词:经验模态分解 基于判决反馈的CPFSK信号非相干多符号检测算法 被引量:6 2016年 针对传统多符号检测算法存在的计算复杂度高、工程实现难度大等问题,提出了基于判决反馈思想的改进算法。该算法利用已判决的码元信息,对观测长度内所有可能发送波形进行筛选,从而减少码元判决时所需的相关器数量,降低算法的检测复杂性。在低信噪比和高信噪比2种情况下推导出改进算法误码性能的联合上边界,并基于网格最小欧氏距离求得其性能下边界,明确界定了改进算法的误码性能。理论分析和仿真结果都表明,与传统算法相比,在不损失检测性能的前提下,改进算法的复杂度随着反馈码元个数的增加呈负指数幂减少。 陈强 芮国胜 孙文军 田文飚 张洋关键词:CPFSK 判决反馈 基于Duffing振子的BPSK信号解调算法 被引量:5 2011年 针对传统解调方式无法处理强噪声背景下BPSK信号的问题,采用基于Duffing振子的混沌检测技术对通信信号进行解调,提出了基于Teager能量算子的混沌相变判别方法,提高了相变判别的实时性。结合BPSK信号的调制特点,给出了基于Duffing振子的BPSK信号解调算法。实验表明,这种算法的解调性能优于传统解调方式,可以应用于强噪声背景下微弱BPSK信号的检测。 孙文军 芮国胜 张嵩 张洋关键词:能量算子 微弱信号 基于Duffing振子的弱信号频率检测研究 被引量:5 2016年 现有Duffing振子弱信号检测方法检测频率信号时存在检测频率范围窄的缺点,在检测宽频带信号时需要用到多振子阵列,增加了实现的复杂度。文章充分利用周期信号频率特性和Duffing振子的弱信号检测技术,提出了一种新的Duffing振子检测频率信号的方法,该方法摒弃了传统外加周期策动力的方式,将待测信号直接送入Duffing振子,然后对振子输出量作频谱分析,降低了调谐的难度并增加了振子运行的稳定性。仿真结果表明,该方法可实现对信号频率的精确检测,具有精确度高(10-4数量级)、复杂度低的优点。 刘林芳 芮国胜 张洋 孙文军关键词:混沌系统 频率检测 频谱分析 机械故障的级联共振和EMD联合参数辨识方法 被引量:14 2016年 针对强噪声背景下机械故障信号难以检测,参数辨识难度高的问题,提出了基于级联随机共振和经验模态分解的联合参数辨识方法。该方法利用EMD分层分解的思想,可以结合标准平均方差(Normalized Mean Squared Error,NMSE)准则筛选出最优IMF分量,最终实现原信号频率特征参数的准确拟合。实验结果表明,文中算法可有效消除随机共振处理后信号的边缘脉冲,进而实现信号频率的准确检测。在信噪比低于-15 dB时,算法的检测性能提升了约一个数量级,在固定检测差错概率为10^(-3)时,算法的信噪比增益可达到8 dB。新算法对于机械故障信号中的频率参数辨识具有检测误差小、适应范围广泛的优势,在保证带来一定信噪比增益的同时,可实现工程器件状态的准确判断,对于提取机械系统的故障特征、识别故障类型以及进一步地排故检修具有重要意义。 孙文军 芮国胜 张驰 张洋关键词:随机共振 频率检测 混沌检测系统对噪声的免疫性分析及稳健建模 被引量:4 2017年 噪声是影响Duffing振子相态跃迁的重要因素,其结果导致Duffing检测可靠性降低,从而影响其在实际工程中的应用。为此,提出了一种含强非线性阻尼项的广义Van der Pol振子相态跃迁模型,从理论上证明了其用于弱信号检测的可行性。与经典Duffing振子相比,新模型具有更强的状态稳定性和噪声免疫性。仿真实验表明,基于新模型的检测方法可以有效降低噪声对相态跃迁的影响,改善弱信号检测的可靠性。 孙文军 芮国胜 张驰 王瑞关键词:弱信号检测 混沌振荡系统的空时复杂度 被引量:1 2011年 基于相轨迹随时间的变化规律,提出了混沌振荡系统空时复杂度的概念,给出了空时复杂度的定义和计算方法.定义物理意义直观明确,与Lyapunov指数计算相比,方法计算量少,便于实际应用.以Duffing振子为例,通过数值仿真与实验,研究了混沌振荡系统的空时复杂度,实验结果表明空时复杂度可以很好地刻画Duffing振子丰富的动力学特性. 芮国胜 张嵩 孙文军 张洋 崔文关键词:DUFFING振子 相轨迹 相空间 混沌 基于Duffing振子的弱信号初始相位同步算法 被引量:3 2016年 针对传统混沌相位同步方法复杂度高,预警准确率低的问题,提出了一种基于耦合振子的混沌同步算法。首先给出了混沌相位同步模型及双耦合振子检测方程;其次,对耦合混沌模型的非线性动力学特性进行了深入分析,并对系统模型的抗噪性和稳定性进行了分析;最后,采用基于电力载波信号的仿真实验证明了算法的有效性。 孙文军 芮国胜 陈强 刘林芳关键词:相位同步 耦合振子 抗噪性 稳定性 混沌振子弱信号能量检测方法 被引量:2 2013年 提出了一种Duffing弱信号能量检测方法。通过能量算法对不同状态下Duffing振子的频率分布特性进行分析,得到了一种基于瞬时频率的Duffing振子状态判别方法,并进一步给出了相变判别阈值的设定准则,且对检测算法的抗噪性和实时性进行了分析。仿真实验表明,该方法的计算量和实时性比传统相变判别算法有明显的改善,可满足强噪声背景下微弱信号的快速检测要求。 孙文军 芮国胜 张洋 王林关键词:实时性