MATLAB实现基于Duffing振子的微弱信号频率检测系统

资 源 简 介

本系统利用Duffing方程构建临界混沌振子，通过其对初值敏感性检测强噪声中的微弱周期信号。支持识别±0.03范围内频率偏差，适用于低信噪比环境下的精密频率分析。

详 情 说 明

基于Duffing振子的微弱信号频率检测系统

项目介绍

本项目实现了一种基于Duffing混沌振子的微弱信号频率检测系统。利用非线性动力学中的混沌系统对初值敏感性特性，通过分析Duffing方程在临界混沌状态下的相变行为，实现对强噪声背景下微弱周期信号频率的高精度检测。系统在-68dB的极低信噪比条件下，能够有效识别与参考频率偏差在±0.03范围内的微小频率差异。

功能特性

• 高灵敏度检测：可检测频率偏差低至±0.03的微小频率变化
• 强噪声耐受：在-68dB极低信噪比条件下保持稳定检测性能
• 可视化分析：提供相轨迹图展示系统状态转变过程
• 性能评估：输出检测灵敏度分析和信噪比耐受度验证报告
• 参数可调：支持阻尼系数、非线性恢复力系数等系统参数灵活配置

使用方法

1. 输入准备：准备包含待测微弱信号和噪声的混合时间序列数据
2. 参数设置：配置参考驱动频率、噪声参数和Duffing方程系统参数
3. 执行检测：运行系统进行频率检测分析
4. 结果获取：查看频率检测报告、相轨迹图和性能分析图表

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存
• 支持科学计算的基本硬件配置

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括Duffing方程的数值求解、混沌状态临界点判定、Lyapunov指数计算用于系统稳定性分析、相轨迹可视化生成，以及检测灵敏度与信噪比耐受度的性能评估。该文件整合了从信号输入到结果输出的完整处理流程，确保频率检测算法的高效执行。