1、微弱信號測量在激光測距、機械故障診斷、通信傳輸等領域有著極其廣泛的需求。檢測淹沒在噪聲背景中的微弱信號是現代信號處理的研究熱點和難點。本課題根據微弱信號與噪聲特性，對互相關算法、譜分析鑒相法和Duffing振子混沌算法進行了研究。
　　首先，針對微弱信號檢測在激光測距中的應用，介紹了互相關算法和譜分析鑒相法。其中，互相關算法利用微弱信號與噪聲的不相關特性，從噪聲中提取出待測信號并與參考信號進行互相關運算，進而確定延遲時間。譜分析鑒

2、相法通過頻域變換，對待測信號與回波信號主譜線處的相位角相減，計算出兩信號的延遲時間。同時，對基于Duffing振子的混沌算法進行了描述，根據混沌對噪聲的免疫力及周期信號的敏感性，建立了微弱信號檢測模型。
　　其次，基于Matlab設計互相關算法和譜分析鑒相法檢測模型。針對不同參數條件進行仿真，確定了兩種算法的釆樣頻率及數據長度選取準則，且頻率偏移對兩種算法影響較大，即在頻率出現微小偏移時，誤差超過3％。在噪聲干擾下，互相關算法雖然

3、信噪比可達到-2dB，但性能不穩(wěn)定，而譜分析鑒相法性能穩(wěn)定，在信噪比大于18dB時，最大誤差小于3%，進而確定釆用譜分析法進行實驗?；赒uartusⅡ設計譜分析鑒相模型，選取釆樣頻率為128kHz，信號頻率為1kHz，數據長度為128時基于Modelsim仿真，在不同相位差時，誤差小于0.08%即0.072°、為FPGA的實現奠定了基礎。
　　再次，搭建硬件平臺，實現基于FPGA的相位式激光測距實驗，選取系統主頻25MHz，信號

4、頻率195312.5Hz，數據長度128，得到不同相位差時誤差小于0.09%，精度為0.0234m。即設計了一種高速、高精度的激光測距方案，可用于工程應用中激光測距儀的設計。
　　最后，針對軋輥偏心現象，介紹了乳親偏心信號的模型，偏心信號為微弱周期信號，選取混沌算法進行檢測，以某軋機偏心信號為例，驗證了算法的可行性。針對Duffing振子混純模型存在的3個問題，提出結合變尺度思想與逆向相變思想進行改進，并作了初步分析，可有效解決存