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针对轻微含噪的音频信号，本文提出了一种基于替代数据检测的非线性分析方法。该方法首先假设音频信号来自于线性高斯随机过程，并利用基于随机相位的傅里叶变换法生成多组替代数据，然后分别计算原始数据和替代数据的样本峰度，最终根据假设检验方法判断原始音频中是否包含非线性成分。实验测试中分别对不同信噪比下音调型器乐演奏信号进行了分析。结果表明，相比于传统基于最大Lyapunov指数的非线性分析方法，本文所提方法在含噪情况下能更准确地检测到音频信号的非线性成分。