(完整版)噪声检测课程设计报告

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环境噪音测定实验报告

环境噪音测定实验报告

一、实验目的1. 熟悉噪声测量的基本原理和实验方法。

2. 掌握声级计的使用方法。

3. 通过实验了解环境噪声的分布特征和影响因素。

4. 学会分析噪声数据,评价环境噪声水平。

二、实验原理噪声是声波的一种,其能量分布较宽,具有不规则性。

声级计是一种测量声音强度的仪器,它将声波转换为电信号,然后通过电子线路处理,得到声音的声压级或声功率级。

三、实验仪器1. 声级计(HS5633型)2. 风速仪3. 温度计4. 大气压力计5. 声校准仪四、实验步骤1. 实验准备(1)检查声级计、风速仪、温度计、大气压力计等仪器的完好性。

(2)将声级计的传声器置于适当位置,距离地面1.2m,离人0.5m以上。

(3)打开声级计,预热15分钟。

2. 实验测量(1)选择实验地点,如学校、住宅区、工业区等。

(2)在实验地点的不同位置进行噪声测量,记录每个测点的声级、风速、温度、大气压力等数据。

(3)测量过程中,保持声级计稳定,避免震动和碰撞。

(4)每个测点测量5次,取平均值作为该点的噪声水平。

3. 数据处理(1)将实验数据整理成表格,包括测点编号、声级、风速、温度、大气压力等。

(2)根据声级数据,计算等效声级(Leq)和最大声级(Lmax)。

(3)分析噪声水平与时间、地点、风速、温度等因素的关系。

五、实验结果与分析1. 实验结果表1:实验数据记录表| 测点编号 | 声级(dB) | 风速(m/s) | 温度(℃) | 大气压力(Pa) || -------- | -------- | -------- | -------- | -------- || 1 | 65 | 2.5 | 28 | 101325 || 2 | 70 | 3.0 | 29 | 101335 || 3 | 72 | 2.8 | 28 | 101325 || 4 | 68 | 2.6 | 28 | 101325 || 5 | 75 | 3.2 | 29 | 101335 |2. 结果分析(1)从实验结果可以看出,该区域的噪声水平较高,平均等效声级为70dB左右。

校园噪声监测课程设计

校园噪声监测课程设计

校园噪声监测课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解噪声的定义、来源及危害,掌握噪声监测的基本知识;2. 学生掌握声音的计量单位分贝(dB),并学会使用噪声监测仪器;3. 学生了解校园环境噪声标准,认识到噪声控制的重要性。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的校园噪声监测方案;2. 学生能够操作噪声监测仪器,进行实际的噪声监测,并整理监测数据;3. 学生通过小组合作,分析和评价校园噪声问题,提出改善建议。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对环境保护的责任感,关注校园环境噪声问题;2. 学生在监测过程中,增强合作意识,提高团队协作能力;3. 学生通过解决实际问题,增强自信心,培养勇于探索、积极创新的科学精神。

课程性质:本课程为科学探究实践活动,结合环境科学知识,注重培养学生的实践操作能力和解决问题的能力。

学生特点:六年级学生具备一定的科学知识基础,对新鲜事物充满好奇,具备初步的团队合作意识,但实践操作能力有待提高。

教学要求:教师需引导学生将理论知识与实践相结合,关注校园环境问题,培养学生的环保意识和实践操作能力。

在教学过程中,注重启发式教学,激发学生的探究兴趣,提高学生的综合素养。

通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 噪声基础知识:- 噪声的定义、来源和分类;- 噪声的危害及其对人体的影响;- 声音的计量单位:分贝(dB)。

2. 噪声监测方法与设备:- 常见噪声监测仪器的结构、原理及使用方法;- 校园噪声监测方案的设计与实施;- 监测数据的整理与分析。

3. 校园环境噪声标准与控制:- 国家关于校园环境噪声的标准;- 校园噪声控制策略及措施;- 噪声控制与环保意识的培养。

教学大纲安排:第一课时:噪声基础知识学习,了解噪声的定义、来源、危害以及分贝概念;第二课时:学习噪声监测方法,认识噪声监测设备,设计校园噪声监测方案;第三课时:实施校园噪声监测,收集数据,进行数据整理与分析;第四课时:学习校园环境噪声标准,探讨噪声控制方法,提出改善建议。

噪声实验报告范本

噪声实验报告范本

实验名称:城市环境噪声监测实验日期: 2023年5月15日实验地点:某市市中心区域实验目的:1. 了解城市环境噪声的来源和特点。

2. 掌握噪声测量方法和数据处理技巧。

3. 分析城市环境噪声现状,为噪声污染治理提供依据。

实验原理:环境噪声是指人类生活、工作和休息环境中,由各种噪声源产生的干扰性声音。

噪声污染已经成为影响城市居民生活质量的重要因素之一。

本实验通过实地测量和数据分析,了解城市环境噪声的分布规律、特点及污染源。

实验仪器:1. 声级计(型号:B&K Type 2260)2. 数据采集器(型号:B&K Type 3560)3. 风速仪(型号:B&K Type 4160)4. 温度计(型号:B&K Type 1930)实验步骤:1. 实验前准备:- 熟悉实验仪器操作方法。

- 检查仪器工作状态,确保仪器正常。

- 确定实验路线,规划测点分布。

2. 实地测量:- 在市中心区域,按照预先规划的路线,每隔一定距离设置一个测点。

- 使用声级计测量每个测点的噪声级,记录数据。

- 同时使用风速仪和温度计测量风速和温度,记录数据。

3. 数据采集:- 将声级计、数据采集器、风速仪和温度计连接,设置数据采集参数。

- 启动数据采集器,开始采集数据。

4. 数据处理:- 将采集到的数据导入计算机,使用专业软件进行分析处理。

- 绘制噪声分布图,分析噪声来源和特点。

- 计算噪声污染指数,评估噪声污染程度。

实验结果与分析:1. 噪声分布图:- 通过噪声分布图可以看出,市中心区域的噪声主要集中在交通干线、商业区、居民区等区域。

- 交通干线噪声最大,其次是商业区和居民区。

2. 噪声来源分析:- 交通噪声:汽车、摩托车、自行车等交通工具产生的噪声是城市环境噪声的主要来源。

- 工业噪声:工厂、工地等产生的噪声也是城市环境噪声的重要来源。

- 生活噪声:居民区内的空调、电视、音响等设备产生的噪声也对环境造成一定影响。

实验室噪声测定实验报告(3篇)

实验室噪声测定实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解噪声的基本概念和测量方法;2. 掌握噪声测量仪器的使用方法;3. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理噪声是指不规则、无规律的声音。

噪声的测量通常采用声级计,声级计是一种用于测量声音强度的仪器。

本实验采用声级计对实验室噪声进行测量,测量结果以分贝(dB)为单位。

三、实验仪器与设备1. 声级计:用于测量实验室噪声;2. 音频信号发生器:用于产生标准噪声信号;3. 电脑:用于数据采集和存储;4. 话筒:用于接收噪声信号;5. 实验室:实验场地。

四、实验步骤1. 准备工作:检查实验仪器是否完好,连接好声级计、音频信号发生器和电脑;2. 校准声级计:按照声级计说明书进行校准,确保测量结果的准确性;3. 测量实验室噪声:将声级计放置在实验室中央,距离地面1.2米处,开启声级计,调整测量频率为1kHz,开始测量实验室噪声;4. 数据采集:将测量结果记录在实验记录表上;5. 重复测量:为了提高测量结果的可靠性,对实验室噪声进行多次测量,取平均值;6. 测量标准噪声信号:开启音频信号发生器,产生标准噪声信号,调整声级计至标准噪声信号处,记录声级计读数;7. 数据分析:将实验室噪声测量结果与标准噪声信号进行对比,分析实验室噪声水平。

五、实验结果与分析1. 实验室噪声测量结果:经多次测量,实验室噪声平均值为60dB;2. 标准噪声信号测量结果:标准噪声信号声级为70dB;3. 实验室噪声分析:实验室噪声平均值为60dB,略低于标准噪声信号声级,说明实验室噪声水平相对较低。

六、实验结论通过本次实验,我们掌握了噪声的基本概念和测量方法,学会了使用声级计测量实验室噪声。

实验结果表明,实验室噪声水平相对较低,符合国家标准。

七、实验注意事项1. 实验过程中,注意保持实验室安静,避免外界噪声干扰;2. 声级计放置位置要稳定,避免晃动;3. 校准声级计时,要严格按照说明书进行操作;4. 实验结束后,将实验仪器归位,保持实验室整洁。

校园噪声监测课程设计报告

校园噪声监测课程设计报告

环境与土木工程学院课程设计题目名称成都理工大学噪声监测课程设计专业名称环境工程课程名称环境监测指导教师杨菊学生姓名周良云欣学生学号8成都理工大学校园噪声监测课程设计作者姓名:周良云欣;专业班级:2011级环境工程;指导老师:杨菊摘要环境噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的影响周围环境的声音。

但是随着工业发展和城市人口迅速膨胀,噪声污染也越来越严重,越来越多,并升级为当今社会四大公害之一,已经严重影响和破坏了人们的正常生活。

在成都理工大学内部,由于校园噪声的普遍存在,对学生的生活和学习造成一定的影响。

另外一般情况下它并不致命,且与声源同时产生同时消失,但却噪声源分布很广,很难集中处理。

为了进一步了解校园内部噪声情况,我们采用定点监测法,分时段,利用功能区及敏感点完成了校园噪声的监测,对校园内教学区、活动区、餐饮区和宿舍区做了实地检测并通过数据处理和结果分对校园噪声做了初步评价。

关键词:噪声污染校园监测分析处理The course exercise of campus noise in Chengdu University of Technology Abstract: Ambient noise is defined as industrial production, construction,transportati on and the sounds from social life. However, with the rapidindustrial development and expansion of the urban population, noisepollution, and growing more and more, and upgrade four majornuisance for today's society, one has been seriously affected anddamage people's normal life. In Chengdu University of Technology , because of the prevalence of noise, student life and learning on a certain impact. And it is not fatal generally and sound source generated simultaneously with the disappearance of both, but always because of the noise source is widely distributed, it is difficult to focus. To further understand the internal noise of the campus, we use sentinel surveillance method, sub-periods, using functional areas and noise sensitive points to monitor the completion of the campus, on campus teaching area, activity area, dining area and living quarters and made field-testing through data processing and results analysis on the campus made a preliminary evaluation of the noise.Key words:ambient noise pollution campus monitor analysis process目录摘要第一章前言1.1噪声的概念1.2噪声的环境现状概述1.3噪声污染的控制途径第二章设计依据2.1声环境质量评价标准2.2确定环境功能区2.3测量条件要求2.4等效连续声级2.5噪声污染级第三章监测设计与数据3.1工作仪器介绍3.2监测步骤3.2.1 测点的布设及时段选择3.2.2 数据记录方法3.3监测数据3.3.1教学区(10:30)3.3.2工作区(9:45)3.3.3住宿区3.3.4食堂区结论致谢参考文献第一章前言1.1噪声的概念噪声是一种主观评价标准,即一切影响他人的声音均为噪声,无论是音乐或者机械声等等。

噪声的测定_实验报告

噪声的测定_实验报告

一、实验目的1. 掌握声级计的使用方法。

2. 熟悉噪声监测的基本原理和步骤。

3. 了解噪声对环境和人体健康的影响。

二、实验原理噪声的测定主要依据声学原理,通过测量声压级来评价噪声的大小。

声压级是指声压与参考声压的比值,以分贝(dB)为单位。

声压级与声能量的大小有关,声能量越大,声压级越高。

三、实验器材1. 声级计2. 传声器3. 测量支架4. 记录本5. 计时器四、实验步骤1. 准备工作a. 将声级计和传声器连接,检查设备是否正常工作。

b. 选择合适的测量位置,确保传声器距离地面1.2m,距离测量对象0.5m以上。

c. 记录实验日期、地点、天气状况等信息。

2. 噪声测量a. 将声级计置于测量位置,打开电源,预热设备。

b. 选择合适的测量档位,确保声级计能够覆盖待测噪声的范围。

c. 按下“测量”按钮,开始记录噪声数据。

d. 根据实验要求,进行多次测量,取平均值作为最终结果。

3. 数据处理a. 将测量得到的噪声数据记录在记录本上。

b. 计算等效声级(Leq)、最大声级(Lmax)等参数。

c. 分析噪声数据,评估噪声对环境和人体健康的影响。

五、实验结果与分析1. 实验数据a. 实验地点:XX小区b. 实验日期:2021年X月X日c. 天气状况:晴朗d. 噪声测量结果:- Leq:55dB- Lmax:70dB2. 分析a. XX小区的噪声水平在正常范围内,但最大声级较高,可能对居民生活产生一定影响。

b. 噪声来源主要包括交通噪声、建筑施工噪声等。

c. 噪声对环境和人体健康的影响:- 噪声污染可能导致听力损伤、心血管疾病、睡眠障碍等问题。

- 噪声干扰居民生活,降低生活质量。

六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了声级计的使用方法和噪声监测的基本步骤。

2. 认识到噪声对环境和人体健康的危害,提高环保意识。

3. 建议加强噪声污染治理,改善居住环境。

七、实验报告实验名称:噪声的测定实验日期:2021年X月X日实验地点:XX小区实验目的:掌握声级计的使用方法,熟悉噪声监测的基本原理和步骤,了解噪声对环境和人体健康的影响。

噪声测量实验报告

噪声测量实验报告

噪声测量实验报告
目录
1. 实验目的
1.1 实验背景
1.1.1 噪声的定义
1.1.2 噪声对人体的影响
1.2 实验方法
1.2.1 测量工具
1.2.2 测量步骤
1.3 实验结果
1.3.1 噪声测量数据
1.3.2 数据分析
1.4 实验结论
1. 实验目的
1.1 实验背景
噪声是人们在日常生活中经常接触到的环境因素之一,对人类健康和
生活质量具有一定影响。

因此,本实验旨在通过测量噪声水平,了解
噪声对人体的影响。

1.2 实验方法
1.2.1 测量工具
本实验采用专业的噪声测量仪器进行测量,确保数据准确可靠。

1.2.2 测量步骤
详细记录实验的测量步骤,包括设置测量仪器、选择测量位置等内容。

1.3 实验结果
1.3.1 噪声测量数据
将实验中得到的噪声测量数据进行整理和展示,以便后续数据分析。

1.3.2 数据分析
对实验结果进行详细的数据分析,探讨不同噪声水平对人体可能产生
的影响。

1.4 实验结论
总结本实验的结果,阐述噪声对人体的潜在影响,提出相关建议。

以上为实验目的及相关内容的内容,接下来将详细展开每个部分的内容。

环境噪声监测课程设计

环境噪声监测课程设计

环境噪声监测课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解环境噪声的基本概念,掌握噪声的度量标准及其单位。

2. 学生能掌握噪声监测的原理与方法,了解不同监测仪器的功能与操作。

3. 学生能描述噪声对人类健康和生态环境的影响,了解相关的环境保护法规。

技能目标:1. 学生能够正确使用噪声监测设备,进行实地噪声监测,并记录数据。

2. 学生能够运用所学的知识分析噪声问题,提出有效的噪声控制措施。

3. 学生能够通过图表、报告等形式,清晰准确地展示噪声监测结果。

情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对环境保护的意识和责任感。

2. 学生能认识到噪声污染对生活的负面影响,形成良好的噪声防控习惯。

3. 学生在小组合作中,培养团队协作精神,增强沟通与表达能力。

课程性质:本课程为科学探究类课程,结合理论与实践,旨在培养学生的实践操作能力、问题解决能力和环保意识。

学生特点:考虑到学生所在年级,已具备一定的科学素养和实验操作能力,对环境问题具有好奇心和探究欲。

教学要求:教师需引导学生主动参与,注重实践与理论相结合,强调学生的主体地位,充分调动学生的积极性与创造性。

通过课程目标的实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面发展。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学大纲:1. 环境噪声基本概念- 噪声的定义与分类- 噪声的度量标准与单位2. 噪声监测原理与方法- 噪声监测设备的功能与操作- 噪声监测流程与数据处理3. 噪声对人类健康和生态环境的影响- 噪声污染对人体健康的危害- 噪声对生态环境的影响- 相关环境保护法规介绍4. 实地噪声监测实践- 噪声监测设备的使用- 监测数据的记录与分析- 噪声控制措施的提出5. 教学内容的安排与进度- 第1课时:环境噪声基本概念- 第2课时:噪声监测原理与方法- 第3课时:噪声对人类健康和生态环境的影响- 第4课时:实地噪声监测实践与成果展示教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,通过理论与实践相结合的方式,使学生全面掌握环境噪声监测相关知识。

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综合课程设计说明书
题目:强噪声背景下弱信号系统的仿真
******************
学 号:************
院 (系):电气与信息工程学院
专 业:电子信息科学与技术专业
指导教师:兀旦晖
2011年9月4日
正文
1
随着生活节奏的加快,生活水平的提高,人们对通信和交流的需求也越来越大、越来越多样化,同时通信质量的好坏也成了不可忽视的问题。然而众所周知:噪声无处不在,无法避免,正是噪声在严重影响着通信质量和通信距离。因此,在噪声下的,远距离的,及时的,同时保证较高质量的无线通信就成了人们迫切想要达成的目标。
8
整个系统的实现简单,性能良好,但是不可避免的有以下一些问题。首先,仿真时间的制约。若系统此刻实际为混沌态,但是由于进行仿真测试的时间过短,还没等系统进入稳定的混沌态,并且,如果还仅仅观察相轨迹,则很容易就误判为系统已进入大尺度周期态。其次,由第一点可得,若要得到正确的混沌态或大尺度周期态的判断,就必须花费较长时间,因而使得整个系统的效率就大大降低了。最后,噪声对于系统的影响也是不可忽视的。这表现为:加入噪声后的相轨迹变得粗糙和不光滑,另外,噪声的大小和系统误报的比例呈现相关关系。
图6-2-1 临界态的相轨迹(0.2方差的白噪声下)
图6-2-2 大尺度周期态的相轨迹(0.2方差的白噪声下)
加入待测信号的结果如下:无噪声时,经试验测试,系统最小可分辨0.001幅值的待测信号,此时测试不会有误差。当加入0.2方差的白噪声后,系统最小可分辨0.08幅值的待测信号,此时的信噪比为: 。
1
方案一:
利用 (即Duffing方程的原始形式)构成系统,从输入信号中检测出有用信号,并测出频率和幅值。
这种方案的特点是:继承原始方程的特点,用其所构成的系统有较高的稳定性,并且可以找到丰富的资料书籍可供借鉴查阅,属于常见做法。但缺点是测试精度不高,并且对待测的正弦信号敏感性不好。
方案二:
利用 (即Duffing方程的改进形式)构成系统,从输入信号中检测出有用信号,并测出频率和幅值
这种方案的特点是:改进了方案一的缺点,对正弦信号的敏感性大幅度提升。
综合考虑,采用第二种方案。
1
利用Matlab中的Simulink工具箱对方案计二的设计思路进行数学建模并仿真,确定相关参数,测出数据,最后对数据进行理论分析得出结论。具体步骤和进度如下:
(1)设计检测系统模型;
(2)确定系统参数;
(3)确定待测信号幅值和频率;
(4)利用确定出的正弦信号在系统中测试;
1

1
本方案的特点是:在继承Duffing方程原始形式的基础上,利用改进方程( )得到系统函数,构成具有较高的稳定性,同时对正弦信号敏感的理想系统。
2
2.1
图2-1总体方框图
2.2
系统的总体运行情况:由加法器起始,并入系统摄动值、白噪声信号和待测信号,此后进入系统。首先是加法器,将输入系统的综合信号叠加上系统反馈,之后进入处理单元(都由改进型的Duffing方程进行拉普拉斯S域变换得到),处理后的信号一方面保持不变,另一方面进行微分运算,最后再将两者同时输出到相平面显示器进行输出显示。另外还有一路原始的输出信号被输送到示波器上用于显示输出的时域波形。
3
3.
图3-1Fcn模块的参数设置
方案中使用的是函数模块来完成对输出信号的反馈,参数如上图设置。(来历见上面“系统设计过程”部分)。
3
图3-2Transfer Fcn模块的参数设置
方案中使用传输函数模块完成整个系统的处理功能,摒弃了若干个积分单元加叠加单元的合并方式,清晰明了,具体参数设置见上图(来历见上面“系统设计过程”部分)。
其他系统参数设置见“各主要部件及参数设置”部分。
6.2
确定了系统的初始值之后,下面就要加入噪声,查看系统的运行状态。然后再加入与系统初始摄动力同频率的待测信号,来测试其幅度值。具体做法为:在保持混沌临界摄动力(幅值 为0.727,角频率 为1)不变的前提下,加入噪声(实验中取0.2方差的白噪声),此时相轨迹应依然为混沌态。之后再加入待测信号(实验中取幅值 为0.15,角频率 为1的正弦信号),此时系统应达到大尺度周期态的水平,进入大尺度周期态。之后保持待测信号不变,调整摄动力的幅值,使系统回到临界混沌态,记下此时的幅值,则待测信号的幅值就是原始混沌临界值与此时的记录值的差值。系统加入噪声后的状态变化如下:
测频率的系统模型与幅值的相同,只是因为要构成阵列,所以需要很多个结构完全一样的阵子(如果选择全部的78个阵元,则需要78个阵子,那么数量就太大了,所以通常原则10个之内),各个阵子相互并联,输入相同的待测信号,只是各个阵子的原始摄动力频率不同(依次为 ),输出方面也不需要接XY Graph模块了,而是每个阵子加一个Scope即可,因为只需要观察时域波形图(即间歇混沌)即可。
Simulink/Continuous
Fcn
Simulink/User-Defined Functions
Scope
Simulink/Sinks
XY Graph
Simulink/Sinks
表格5-1各模块在Matlab中的路径
6
6.
为使系统在加入待测信号之前处于良好的临界混沌状态,需要事先确定系统基本摄动力( )的频率、周期,阻尼比( ),以及XY Graph模块的幅值上下限等。
各态相轨迹和时域波形示例如下:
图6-1-1临界态的相轨迹(无噪声)
图6-1-2 临界态的时域波形(无噪声)
图6-1-3 大尺度周期态的相轨迹(无噪声)
图6-1-4 大尺度周期态的时域波形(无噪声)
经试验,确定系统的临界幅值 为0.727。
而后进行仿真试验,确定了XY Graph模块的幅值上下限为 。
实验中依然保持原始摄动力为:幅值 ,角频率 ,输入的待测信号幅值 为0.01,角频率 为1.02。经测试得 和 ,算得角频率差为 , ,最终算得频率为 。误差为 。相关时域波形如下:
图6-3-1 间歇混沌时域波形(0.2方差的白噪声下)
图6-3-2 间歇混沌时域波形(无噪声)
7
总体上系统的性能达到了题目的要求,完成了设计任务。而且尽力将系统化简到基本的单元,使得整个仿真建模简单易行。同时,对于题目要求的对于幅值和频率的测量,结果显示也基本准确。但是整个系统仍然存在不足。例如,可以通过改进反馈量、增加预滤波和尾滤波等形式进一步增大信噪比;噪声对于系统的影响虽然已经被减少到了最小,但是其作用还是不可忽视的,依然对输出和相轨迹产生了干扰,等等。这些方面都有可提升的空间。
对于噪声的影响,经过查阅大量资料发现:只要保证保证噪声的均值为零,在统计意义下,无论这个噪声的瞬时幅值大小,都只会改变系统的轨迹粗糙程度,绝对不会改变系统的原有运行轨迹。因而只要保证输入的噪声是零均值(即白噪声)即可。然而系统还是出现了误报现象,并且和噪声呈现相关关系。这是由于:噪声频带极宽,可能某一频率成分导致系统进入了大尺度周期,从而造成了误判。另外,如前所述,系统的仿真时间也对于仿真的结果起到至关重要的作用。
8
对于仿真时间和效率的问题,可以利用所谓“混沌同步”的特性来制约其影响和提升系统的性能。所谓混沌同步是指,在一定条件下,通过适当的链接或者耦合两个、两个以上的混沌系统,通过发送系统的混沌控制信号来驱动接受系统,从而使这些系统产生完全相同的混沌行为,以达到同步的状态。利用同步相平面图可以清晰快捷的判断是否存在待测信号,即达到了检测目的。
【5】兀旦晖.李秦君.杨萍.噪声对基于Duffing方程弱信号检测的影响.计算机测量与控制.2010
【6】裴留庆等.混沌同步系统的频率特性和微弱信号检测.中国科技.1997
【7】刘秉正.非线性动力学与混沌基础.东北师范大学出版社.1994
【8】王冠宇.陶国良.陈行.混沌振子在强噪声背景信号检测中的应用.仪器仪表学报.1997
图4-1可编程直流电源工作原理图
5
模块名称
在Matlab中的路径
Random Number
Simulink/Sources
Sine Wave
Simulink/Sources
Add
Simulink/Math Operations
Transfer Fcn
Simulink/Continuous
Derivative
2.
按照通常习惯,设x为输入量,y为输出量(注意此处为了推导习惯才如此安排变量名,但是这样设置是与上下文的Duffing方程中的x和y相反的)。则由Duffing方程得: 把 视为输入常量,然后只讨论 的函数关系,作s域变换,得到传输函数: 然后就可以得到系统原始模型,在实验中此部分由传输函数(即Transfer Fcn部分)仿真。此后加入 作为与x同样的输入即得到了完整的系统模型(见“原理总图”部分)。
加入待测0.15幅值的同频率信号后,经测试,得到测试值为:
此时的误差为 。
图6-2-3 加入0.15后的大尺度周期运行检测后得到:本系统与其他混沌原理测试系统相同,当待测信号与原始摄动力的角频率相差 时系统时域输出表现出有明显的极有规律的间歇混沌波形,而大于0.03时,这种规律的间歇混沌就很难分辨出来。而要加大这种测试的频率范围(使其大于0.03),就要用到所谓振子阵列法。
这里只讨论待测频率不限于 的情况(因 的情况无法应用到实际中),即振子阵列法。此种法的思路为:设置一有限阵列,将阵列中振子的固有频率限制在1~10,使之成为一公比为1.03的等比数列,即 等,由78个阵元组成此阵列。之所以选择公比为1.03是基于以下的考虑:由于当待检信号和策动力的频率差 时,很难观察到间歇性混沌现象,故而相邻两阵元 的振子频率相差不能大于 。如果频率在1~10之间的信号被输入到阵列中,那么在且仅在两个相邻的振子上发生稳定的间歇混沌现象,假如为第k与第k+1个振子,而其他振子仍然处于混沌状态,所以外界信号频率 必定满足: ,通过测量两振子间歇混沌的周期可以精确地确定信号的频率。如果信号频率不在1~10之间,则必须对它进行预处理。其计算方法如下:假设20号振子和21号振子都发生了稳定的间歇混沌现象,间歇混沌的周期分别为 和 ,因此得到角频率差 , ,最后计算出信号的角频率为: 。
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