基于Colpitts混沌的无线电测距方法研究
发布时间：2020-12-24 07:21
无线电测距是一种在电磁波应用技术基础上的测距方法,在军事、通信领域具有广泛应用,如无线电近炸引信,利用无线电对于目标距离的探测,从而获得引信引爆的时间等。随着无线电测距应用领域的不断深入,对于探测的广度、精度以及对周遭环境干扰的抵抗程度等性能的要求也越来越高。传统的无线电测距过程中,环境噪声的制约使得实际测距结果与理论计算值之间存在一定差距。针对当前无线电测距受噪声干扰导致测距精度不高的问题,提出了基于混沌信号的无线电测距系统研究,以期利用混沌信号的独特性能来完成对受噪声问题影响的无线电测距系统性能的改进。本文在传统无线电测距的基础上,引入混沌信号,利用宽带混沌信号的类噪声性、高频性、尖锐的自相关函数等特性,来提高无线电测距的精度。首先学习混沌系统的基本原理,运用仿真软件对不同混沌振荡电路进行仿真分析,得到最优的Colpitts振荡电路后并进行改进;之后完成混沌信号由仿真到实际的输出,并完成混沌收发电路的设计,包括压控振荡器、放大电路、耦合输出等,最后将混沌参考信号与反射接收的回波信号进行相关算法的研究处理,完成整个无线电测距系统的研究设计。实验结果表明,基于混沌信号的无线电测距系统测...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体框图
信号能量增加，从而降低干扰，增加系统的探测距离和精度。其过程如图 2.2 所示。图 2.2 混沌收发过程框图2.2.3 无线电混沌测距的算法设计相关性，作为混沌信号本身的独特特性，被广泛应用在测距过程中。通过对混沌性信号特性的分析，研究基于混沌自相关和互相关函数特性的测距算法。在算法设计中，将对混沌信号的自相关和互相关特性进行研究分析，并对测距的原理进行相应的介绍，相关测距算法的流程如图 2.3 所示。
中北大学学位论文12图 2.3 相关法测距框图2.3 混沌系统的研究2.3.1 混沌的基本理论混沌，基本含义是指混乱、无序的状态[39]，然而它表现出的混乱、没有秩序、无法预测都只是表面现象，其本身却并不混乱，内在有着其自身独特的规律。因此，混沌是一类由内在确定性规律的系统表现的某种随机状态的统称，其本质还是相互作用的非线性行为。迄今为止，人们对于混沌的了解仍不是很全面，并没有完全透彻的掌握其内在的规律性，因此，在学术界，混沌本身还没有严格的被所有研究者接收与认可的数学定义。现今在混沌研究中，有一些不同的定义，它们之间相辅相成，共同构成了混沌现在的定义。在目前已有的混沌定义中，研究者们普遍认为最具影响力和最为实用的混沌定义，是 1975 年《周期 3 蕴涵混沌》中 Yorke 和学生李天岩提出的 Li-Yorke 定理[40]。该定理是从区间映射的角度来定义混沌现象：设 f x是[ a, b]上的连续自映射，假设 f x有 3点周期，那么对于任何正整数 n， f x都有 n 点周期。如果一个系统中存在周期 3，那么该系统中一定存在无数个不稳定的周期轨迹，因此是混沌系统无疑。所以这个定理也称作“周期 3 代表着混沌”。Li-Yorke 定理对于混沌的定义为：令 f x为区间 I 到自身的一个连续映射，如果 f x符合以下两点[40]：（1） f 的周期点的周期没有上限；（2）有一个不可数的子集S
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPS/GSM及超声波测距的智能导盲手杖设计[J]. 黎文炎,段淑玉. 电脑知识与技术. 2017(35)
[2]基于雷达测距的工作面进尺在线监测系统[J]. 张庆华,宁小亮,赵旭生,邓敢博. 工矿自动化. 2018(01)
[3]基于混沌相位谱调制的MIMO雷达低旁瓣正交波形设计[J]. 杨启伦,李延飞,张续莹. 电子信息对抗技术. 2017(06)
[4]超声波测距导盲车关键技术的研究[J]. 廖文,徐进,高莹,刘超,刘重阳. 计算机测量与控制. 2017(06)
[5]一种基于超声波测距的导盲系统设计[J]. 田宇航,张旭东,陈志远,吕雪杰,曹珊珊. 电子技术与软件工程. 2017(07)
[6]一种基于Logistic映射的水声混沌信号测距方法[J]. 郭亚静,王黎明,王琳,范浩. 科学技术与工程. 2017(05)
[7]基于超声波测距式的自平衡车控制系统[J]. 李澍源,冯奇杰,兰家祥,林寿英. 内燃机与配件. 2017(02)
[8]扩频通信系统中混沌序列和PN序列的对比分析（英文）[J]. 高鹏鹏,姚金杰,韩焱,贺冠华,郭华,高凯. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2016(04)
[9]基于GPS定位技术的建筑物移动测距研究[J]. 李云生. 自动化技术与应用. 2016(10)
[10]基于抛物线拟合方法的提高雷达测距精度研究[J]. 周清晨,徐海洲,常城,丁桂强. 信息通信. 2016(06)
博士论文
[1]微波混沌电路及在测距技术中的应用[D]. 李静霞.太原理工大学 2013
[2]宽带混沌信号产生、分析与处理[D]. 胡文.南京理工大学 2008
[3]Colpitts微波混沌及其雷达应用[D]. 乔闪.浙江大学 2007
硕士论文
[1]超声波测距系统的研究与实现[D]. 田文成.南京邮电大学 2017
[2]北斗/GPS位移实时监测技术研究[D]. 何力杰.中国地质大学(北京) 2017
[3]激光测距研究与设计[D]. 耿捷.北方工业大学 2016
[4]Colpitts混沌电路的设计与应用[D]. 魏巍.南京航空航天大学 2016
[5]基于混沌信号的超声波测距系统的研究与实现[D]. 李博远.南昌大学 2014
[6]基于图像的测距方法研究[D]. 饶顶锋.武汉科技大学 2013
[7]基于记忆元件的混沌电路研究[D]. 李程.浙江师范大学 2013
[8]基于忆阻器的混沌电路设计[D]. 方清.湘潭大学 2013
[9]基于混沌理论的信号发生器的研究与设计[D]. 林若波.湖南大学 2009
[10]蔡氏电路及多涡卷混沌吸引子的控制研究[D]. 刘恒.东北师范大学 2006
本文编号：2935235
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统总体框图
信号能量增加，从而降低干扰，增加系统的探测距离和精度。其过程如图 2.2 所示。图 2.2 混沌收发过程框图2.2.3 无线电混沌测距的算法设计相关性，作为混沌信号本身的独特特性，被广泛应用在测距过程中。通过对混沌性信号特性的分析，研究基于混沌自相关和互相关函数特性的测距算法。在算法设计中，将对混沌信号的自相关和互相关特性进行研究分析，并对测距的原理进行相应的介绍，相关测距算法的流程如图 2.3 所示。
中北大学学位论文12图 2.3 相关法测距框图2.3 混沌系统的研究2.3.1 混沌的基本理论混沌，基本含义是指混乱、无序的状态[39]，然而它表现出的混乱、没有秩序、无法预测都只是表面现象，其本身却并不混乱，内在有着其自身独特的规律。因此，混沌是一类由内在确定性规律的系统表现的某种随机状态的统称，其本质还是相互作用的非线性行为。迄今为止，人们对于混沌的了解仍不是很全面，并没有完全透彻的掌握其内在的规律性，因此，在学术界，混沌本身还没有严格的被所有研究者接收与认可的数学定义。现今在混沌研究中，有一些不同的定义，它们之间相辅相成，共同构成了混沌现在的定义。在目前已有的混沌定义中，研究者们普遍认为最具影响力和最为实用的混沌定义，是 1975 年《周期 3 蕴涵混沌》中 Yorke 和学生李天岩提出的 Li-Yorke 定理[40]。该定理是从区间映射的角度来定义混沌现象：设 f x是[ a, b]上的连续自映射，假设 f x有 3点周期，那么对于任何正整数 n， f x都有 n 点周期。如果一个系统中存在周期 3，那么该系统中一定存在无数个不稳定的周期轨迹，因此是混沌系统无疑。所以这个定理也称作“周期 3 代表着混沌”。Li-Yorke 定理对于混沌的定义为：令 f x为区间 I 到自身的一个连续映射，如果 f x符合以下两点[40]：（1） f 的周期点的周期没有上限；（2）有一个不可数的子集S
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPS/GSM及超声波测距的智能导盲手杖设计[J]. 黎文炎,段淑玉. 电脑知识与技术. 2017(35)
[2]基于雷达测距的工作面进尺在线监测系统[J]. 张庆华,宁小亮,赵旭生,邓敢博. 工矿自动化. 2018(01)
[3]基于混沌相位谱调制的MIMO雷达低旁瓣正交波形设计[J]. 杨启伦,李延飞,张续莹. 电子信息对抗技术. 2017(06)
[4]超声波测距导盲车关键技术的研究[J]. 廖文,徐进,高莹,刘超,刘重阳. 计算机测量与控制. 2017(06)
[5]一种基于超声波测距的导盲系统设计[J]. 田宇航,张旭东,陈志远,吕雪杰,曹珊珊. 电子技术与软件工程. 2017(07)
[6]一种基于Logistic映射的水声混沌信号测距方法[J]. 郭亚静,王黎明,王琳,范浩. 科学技术与工程. 2017(05)
[7]基于超声波测距式的自平衡车控制系统[J]. 李澍源,冯奇杰,兰家祥,林寿英. 内燃机与配件. 2017(02)
[8]扩频通信系统中混沌序列和PN序列的对比分析（英文）[J]. 高鹏鹏,姚金杰,韩焱,贺冠华,郭华,高凯. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2016(04)
[9]基于GPS定位技术的建筑物移动测距研究[J]. 李云生. 自动化技术与应用. 2016(10)
[10]基于抛物线拟合方法的提高雷达测距精度研究[J]. 周清晨,徐海洲,常城,丁桂强. 信息通信. 2016(06)
博士论文
[1]微波混沌电路及在测距技术中的应用[D]. 李静霞.太原理工大学 2013
[2]宽带混沌信号产生、分析与处理[D]. 胡文.南京理工大学 2008
[3]Colpitts微波混沌及其雷达应用[D]. 乔闪.浙江大学 2007
硕士论文
[1]超声波测距系统的研究与实现[D]. 田文成.南京邮电大学 2017
[2]北斗/GPS位移实时监测技术研究[D]. 何力杰.中国地质大学(北京) 2017
[3]激光测距研究与设计[D]. 耿捷.北方工业大学 2016
[4]Colpitts混沌电路的设计与应用[D]. 魏巍.南京航空航天大学 2016
[5]基于混沌信号的超声波测距系统的研究与实现[D]. 李博远.南昌大学 2014
[6]基于图像的测距方法研究[D]. 饶顶锋.武汉科技大学 2013
[7]基于记忆元件的混沌电路研究[D]. 李程.浙江师范大学 2013
[8]基于忆阻器的混沌电路设计[D]. 方清.湘潭大学 2013
[9]基于混沌理论的信号发生器的研究与设计[D]. 林若波.湖南大学 2009
[10]蔡氏电路及多涡卷混沌吸引子的控制研究[D]. 刘恒.东北师范大学 2006
本文编号：2935235
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