微弱信号不仅是指幅度非常小的信号,也指存在于噪声背景下的信号。微弱信号检测技术的应用范畴遍及通信、雷达、磁学、振动测量、医学等研究领域。在实际的工程应用领域中,因环境比较复杂且噪声的形式多种多样,这时传统的微弱信号检测方法就会失效,于是当务之急是寻找一些新的微弱信号检测方法。根据混沌理论可知,混沌系统具有对微弱信号十分敏感且对噪声免疫的特点,使其在信号检测时具有很大的优势,于是利用Duffing振子系统对微弱信号进行检测。主要研究内容和成果为:(1)介绍了混沌的几个定义及混沌的基本特征。对几种经典的混沌系统展开介绍,同时给出仿真实验图,在这几种经典的混沌系统中,选择Duffing振子系统对微弱信号进行检测。对混沌系统状态的判定方法进行分析,在这几种判定方法中选择Lyapunov指数作为混沌判据。(2)对Duffing振子系统的动力学特性及检测原理进行详细研究。分析了待测信号频率和高斯白噪声对Duffing振子系统的影响。单个Duffing振子系统在检测频率未知的待测信号时可能会失效,针对这一问题,提出两种改进方法,一是在构建Duffing振子阵列时对振子的参数进行改进;二是给出基于滑模变结构控制的频谱式Duffing振子检测方法。通过仿真实验可知所提的两种改进方法都能完成对微弱信号的频率检测,且具有较高的估计精度。(3)提出检测微弱信号幅度和初相位的改进方法,并用粒子群算法对Wolf方法进行优化。利用本文所提的改进方法进行仿真实验并与传统幅值检测方法对比,结果表明本文所提的改进方法在检测精度上优于传统幅值检测方法。该论文有图73幅,表3个,参考文献81篇。