[发明专利]一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法

说明书

一种基于Liu‑cos混沌系统的声波信号检测方法，增加混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时幅值为临界幅值Rf，减少幅值R1使输出信号波形返回混沌状态；用声波发射器向声波接收器发射与混沌系统余弦函数频率相同的声波信号；声波接收器将声波信号转换为电波信号，经过对幅值处理得到幅值为3V的电波信号引入与混沌系统并和余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；检测变量输出电压波形，若变量输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。本发明方法不受相角变化的影响，可对不同相角漂移后的余弦波声波信号的进行检测。

技术领域

本发明涉及本发明涉及信号检测领域，尤其涉及一种基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测新方法。

背景技术

在声波信号检测中，传统的方法是先将声波信号进行放大和滤波处理，然后转换为电信号加以检测识别。这种检测方法的抗干扰能力弱、并且无法区分频率接近的余弦波的声波信号，检测效果不佳。目前人们已经验证了将Liu-cos混沌系统用于声波检测信号的可行性。由于Liu-cos混沌系统的输入信号相角和混沌系统内部cos函数相角不同，两个相角叠加后，有时是相加有时是相减的结果，造成叠加后的cos函数幅值取值结果范围无法预测，因而无法利用cos函数幅值其进行有效的声波信号检测。

发明内容

本发明目的在于提供一种不受相角变化影响的基于Liu-cos混沌系统的声波信号检测方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述检测方法步骤如下：

步骤1，制造声波发射器和声波接收器、Liu-cos混沌系统；

步骤2，增加Liu-cos混沌系统余弦函数幅值R1，使变量y和z输出信号由混沌转变为收敛，此时的Liu-cos混沌系统余弦函数幅值为临界阈值Rf且≤1V，略微调小幅值R1，使变量y和z输出信号波形返回到混沌状态；

步骤3，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号与Liu-cos混沌系统余弦函数频率相同的声波信号，声波信号传播到声波接收器并被接收；

步骤4，声波接收器将收到的声波信号转换为电波信号，经过对幅值的放大和限幅处理得到幅值为3V的电波信号，将3V的电波信号引入与之连接的混沌系统；

步骤5，输入的3V电波信号和Liu-cos混沌系统中的余弦函数相叠加，叠加后的余弦函数幅值大于临界阈值Rf，引起Liu-cos混沌系统变量y和z的输出电压由混沌波形转变为接近0V的直流电压；

步骤6，检测变量y或z的输出电压波形，若变量y或z的输出波形为接近0V的直流电压，表示声波接收器接收到频率为w的一组声波信号。

进一步的，步骤1中，通过将余弦波的声波发射器和余弦波的声波接收器组成一组声波发射和接收系统，通过和Liu-cos混沌系统中余弦函数同频率为w的余弦波的声波信号发射和接收来传递信息。

进一步的，步骤2中，Liu-cos混沌系统的混沌弱信号检测方程式为：

式中，a、b、c为常数。Liu-cos混沌系统中余弦函数的幅值为R1，频率为w，相角为y和z为输出；在0V～1V范围内调节Liu-cos混沌电路余弦函数R1cos(wt+φ1)的幅值R1使输出信号波形由混沌转变为收敛，定义此时的幅值为临界阈值Rf且Rf≤1V，略微调小幅值R1，使输出信号波形返回到混沌状态。

进一步的，步骤3中，使用声波发射器向声波接收器发射声波信号，所述声波信号是与Liu-cos混沌系统余弦函数频率同为w、相角同为φ2的余弦函数R2cos(wt+φ2)的声波信号。