为了检测相位随机分布的微弱正弦信号,提出了采用非线性微分方程组的检测方法。N个方程的策动力初相等间隔设置,每个方程均设置在临界混沌状态,将被检测信号加入到各方程中进行运算,当相位随机分布的微弱正弦信号出现时,至少有一个方程会进入周期态从而检测出信号。利用Mel'nikov定理证明了该方法的可行性。数值实验表明利用16个方程同时检测能将信噪比为-90dB的随相弱正弦信号检测出来。