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提出一种基于修正Duffing方程间歇混沌理论的弱信号检测新方法。在该检测方法中，当输入信号频率与系统激励频率之间存在微小偏差时系统输出为间歇混沌信号，且其频率偏差可由输出混沌信号的统计特性进行估计。数值仿真结果表明这种方法可以准确检测出信噪比很低的微弱正弦信号。最后，利用实验平台采集齿轮振动声信号数据，分别采用频谱分析法和混沌弱信号检测法对实验数据进行检测，结果表明混沌弱信号检测法具有更高的检测精度和更强的抗干扰能力。