微弱信号检测是科学技术发展的迫切需求,目的是从强噪声背景中检测出有用信号。针对传统的微弱信号的检测方法,噪声是测量微弱信号的主要障碍,因此输入信噪比门限都很高,很难进一步降低。所以传统的测量方法虽然有用,但是检测相对噪声很小的微弱信号有一定的困难。将混沌理论用于信号检测,是信号处理领域近些年来一个新的发展方向,其中最重要的是利用混沌对初始条件的敏感性和对噪声的抑制性这两个特征来检测微弱信号。本文采用Duffing混沌振子系统来检测微弱信号,主要利用系统从混沌态到大尺度周期态相轨迹的变化检测微弱周期信号,通过确定系统是否从混沌态跃变到大尺度周期态,传统的方法有直观分析法和定量分析法,直观分析法简单但阀值精度不高,定量分析法精度较高但计算方法复杂。本文提出一种新的方法,采用lebesgue测度的性质,即它可以表示成互不相交的可列个区间长度的并,应用到基于Wigner变换的时频分析中,定性和定量的确定混沌系统的阀值,从而识别出混沌态和大周期状态。针对信号未知频率和幅值的检测,文中采用Duffing混沌系统在大周期状态下,相轨迹的运行时间与待测信号运行周期一致的原理,对信号做Wigner变换,取幅值最大的点对应的频率作为待测信号的频率。已知信号频率求幅值,本文提出一种基本方案,通过实验仿真,取得了较为有效的结果,进一步提高了检测精度和信噪比。