利用可解混沌证明测距探测..docVIP

利用可解混沌证明测距和探测 摘要：声波实验证明了一个测距和探测的方法，这种方法利用了可解混沌振荡器的性质。这种无线振荡器包含一个普通的微分方程和一个离散的转换条件。该混合系统所产生的混沌波形可作为传输波形。振荡器可以把一个精确的解析解写成线性卷积的二进制符号形式和一个基函数的形式。这种线性表示法使相干接收可以用一个简单的模拟匹配滤波器来实现并且不用数字采样或者信号处理来完成。音频描述了发射机和接收机的实现过程，声波测距测量也成功的验证了该方法的可行性。 关键词：混沌，匹配滤波器，雷达，声波测距，可解混沌 引言 在雷达，声纳，光雷达系统中，混沌的宽带宽和非周期性质自然地表现出高分辨率和明确的测距优势。明显地，在随机信号雷达中，传统的方法是用混沌来代替噪声源，而在这个系统中，部分传输波形被采样和存储，通过信号带宽和尼奎斯特定理采样标准来定义分辨率。于是存储信号被用于探测返回信号和确定飞行时间的相关接收机上，互相关通常是以数字化来进行操作，即利用数字信号处理和快速傅立叶变换。在这种方法中，混沌波形的识别属性并没有被应用：即简单的宽带宽和随机源的属性。 与此形成鲜明对比的是，我们最近提出了一个替代法来探测和测距，这种方法利用了混沌波形的性能以缓解随机信号雷达中最昂贵的部分，其中包含采样、数字化存储和数字信号处理，与此同时还保留了相关接收机的操作。由普通微分方程和离散转换状态组成的解析解无线振荡器可以产生混沌信号，这种新的方法正是运用了该方式产生的混沌波形来进行研究。这个混合振荡器容许一个精确的解被写成符号动力学的线性卷积形式和一个基函数的形式。解析表示法用一个简单的模拟匹配滤波器和极少的存储符号实现了相关接收，使这个方法具有了深远的意义。 在本篇论文中，我们最近进行的声波实验证明了测距和探测的方法。对于这个实验，混合振荡器由电子实施所产生的音频波形被放大扬声器发射出来，该传输波形听起来像噪声。一个互补接收机电路结合匹配滤波器中的混沌波形，在数学形式上与一个相关接收机等价。以重复的间隔，在发射波形的符号动力学中检测符号序列被捕获，从而定义了一个传输信号的范围，这种捕获的符号序列被提供给接收机，一个给传输信号定义匹配滤波器的地方。实际上，符号定义主要应用于麦克风数组元素上，在求和和滤波过程中输出。匹配滤波器的输出是一个连续信号，这个信号能够与传输和接受信号的互相关函数均衡。在实际操作过程中，匹配