【摘要】：隨著時(shí)代的發(fā)展,對(duì)于地下管線泄漏信號(hào)的探測越來越重要,使得對(duì)信號(hào)源的要求越來越多樣化。由于混沌信號(hào)容易產(chǎn)生,控制起來相對(duì)簡單,并且混沌信號(hào)的抗干擾性強(qiáng),不易被截獲,因而受到了研究者的廣泛關(guān)注。由于Colpitts電路產(chǎn)生混沌信號(hào)是基于三極管本身的非線性效應(yīng),并且其能產(chǎn)生的混沌信號(hào)有著比較高的基頻以及比較平坦的頻譜圖,且電路結(jié)構(gòu)相比于其他形式簡單易于實(shí)現(xiàn),一直是研究的熱點(diǎn)問題,本文的主要工作就是在Colpitts混沌電路的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)探地雷達(dá)中的混沌信號(hào)源,并進(jìn)行了如下的研究:(1)簡單介紹了探地雷達(dá)的原理、各種型號(hào)、國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r以及應(yīng)用前景等。(2)研究了混沌信號(hào)幾種不同的產(chǎn)生方式及其原理,如利用電路產(chǎn)生混沌信號(hào)、利用非線性克爾效應(yīng)使光纖激光器產(chǎn)生混沌信號(hào)以及利用映射產(chǎn)生混沌信號(hào)等。并重點(diǎn)對(duì)Colpitts電路產(chǎn)生混沌信號(hào)進(jìn)行了研究。(3)針對(duì)二級(jí)型Colpitts混沌電路在高頻時(shí)易受寄生電容的影響,從而破壞電路振蕩狀態(tài)的現(xiàn)象,提出一種改進(jìn)方法,得到二級(jí)改進(jìn)型Colpitts混沌電路。通過數(shù)值仿真分析了該電路的分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)譜、相空間以及時(shí)域圖等基本信息,表明該電路可以工作在單倍周期態(tài)、多倍周期態(tài)以及混沌態(tài)等多種形態(tài)。并利用驅(qū)動(dòng)響應(yīng)法設(shè)計(jì)出同步系統(tǒng),仿真驗(yàn)證該系統(tǒng)的有效性。(4)通過射頻電路仿真,得到二級(jí)改進(jìn)型Colpitts混沌電路信號(hào)的頻譜圖以及自相關(guān)譜等信息,并與二級(jí)型Colpitts混沌電路進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)通過改進(jìn)電路結(jié)構(gòu),其產(chǎn)生的混沌信號(hào)的基頻能達(dá)到5GHz,比改進(jìn)前的混沌基頻提高了約2GHz。并且在相同的基頻下改進(jìn)后的混沌信號(hào)具有更平坦的頻譜,其自相關(guān)譜具有更窄的半高全寬。(5)將產(chǎn)生的混沌信號(hào)用于地下管線泄漏的探測中,得到地下目標(biāo)的探測二維圖,通過均值處理去除背景雜波,得到初始的地下目標(biāo)結(jié)果圖,然后利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法分解得到簡單處理后的圖像的4個(gè)固有模態(tài)函數(shù)(IMF),研究表明第二階IMF分量去除了大量的邊界噪聲,更適合用于進(jìn)一步更為精確的目標(biāo)定位分析。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN702
【圖文】：

圖 1-1 瑞典 MALA 系列雷達(dá) 圖 1-2 美國 SIR 系列雷達(dá)Fig.1-1 Swedish MALA series radar Fig.1-2 US SIR Series Radar國內(nèi)對(duì)于探地雷達(dá)的研究起步比較晚，但隨著幾十年深入的研究，也取大的成果。二十世紀(jì)七十年代，高克德教授及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的 KDL 系列探

圖 1-1 瑞典 MALA 系列雷達(dá) 圖 1-2 美國 SIR 系列雷達(dá)Fig.1-1 Swedish MALA series radar Fig.1-2 US SIR Series Radar國內(nèi)對(duì)于探地雷達(dá)的研究起步比較晚，但隨著幾十年深入的研究，也取大的成果。二十世紀(jì)七十年代，高克德教授及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的 KDL 系列探

圖 2-1 蔡氏電路基本結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1 Chua's circuit basic structure diagram中，R 為分段線性電阻，也可稱為蔡氏二極管，C1，C2和 L 則構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2799927