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传统的微弱信号检测在检测信噪比较低的信号时效果不理想，基于此提出了一种基于Duffing振子和Vanderpol振子的耦合非线性系统，建立了非线性耦合模型，详述了耦合系数对耦合非线性系统的影响。采用Simulink数值仿真的方法，分析了Duffing振子和Vanderpol振子耦合非线性系统的动力学行为，阐述了基于相平面变化进行微弱信号检测的工作原理。并且具体分析了耦合系统在色噪声背景下的微弱信号检测效果，取得了很好的效果。