收藏本站
《浙江大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

随机共振在神经弱信号检测中的应用研究

黄丹  
【摘要】: 通常人们认为噪声不利于信号的检测,它降低了系统的信号输出反应,使埋没在大量嘈杂噪声中的信号难以测量出来。但是,随机共振理论却指出,通过加入一定的噪声,能提高非线性系统的输出能力,从而增强对该系统弱信号的检测。本文以神经弱信号检测为研究对象,提出了利用随机共振原理进行神经弱信号检测的基本思想及实现方法。 本文首先综合回顾了随机共振的理论研究和实验研究,在此基础上,根据弱信号测量要求,系统地研究了出现随机共振现象时系统与信号、噪声之间的关系。 然后根据产生神经冲动时动作电位全或无式瞬时快速变化的特点,采用H-H方程作为描述这种变化的神经元模型,结合随机共振理论进行了仿真研究。仿真中的主要工作如下: 1.由于H-H方程是由四个非线性的微分方程组成,运算工作量大,并且为了研究随机共振现象,要在方程中加入随机高斯白噪声,因此本文采用了一种新的求解随机微分方程的算法,该算法简单易行,通过仿真结果表明该算法正确可行。 2.在系统模型的基础上,研究了随机噪声与信号在神经元中的相互作用,以及它们之间因协同效应而出现的随机共振现象的变化规律,得出结论,通过加入一定的噪声,弱信号通过非线性系统后输出放大,噪声增强了非线性系统的信号输出。 最后在对神经元中随机共振现象仿真研究的基础上,对人体电感觉中的随机共振效应进行了心理物理实验。在心理物理实验中,结合心理物理学和信号检测论的基本原理,采用了二间隔的强迫选择法(2AFC)作为实验方法,研究不同噪声量级情况下人体电感觉阈值的变化。实验结果表明,随着噪声量级的增加,人体电感觉阈值下降,噪声增强了人体对弱信号的感知能力。但是,感觉阈值并没有出现随着噪声量级的继续增加转而上升的趋势,研究工作有待进一步的开展。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TB53

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王强;基于随机共振的微弱冲击信号检测技术研究[D];北京邮电大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 杨祥龙,汪乐宇;随机共振技术在弱信号检测中的应用[J];电路与系统学报;2001年02期
2 朱俊玲,沈强,蒋大宗;正弦电流刺激下神经元的放电模式[J];航天医学与医学工程;2002年02期
3 魏学勤,曹力,吴大进;负关联噪声驱动双稳系统的随机动力学[J];华中理工大学学报;1997年S1期
4 卢志恒,林建恒,胡岗;随机共振问题Fokker-Planck方程的数值研究[J];物理学报;1993年10期
5 王嘉赋,刘锋,王均义,陈光,王炜;随机共振系统输入阈值的频率特性[J];物理学报;1997年12期
6 陈佳圭;微弱信号检测的新进展[J];物理;1993年08期
7 刘世龙,姚海锋,胡贵权,李光;人体神经定量电流感觉检测系统的研制[J];中国医学物理学杂志;2003年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙静静;;频移随机共振在信号检测中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年01期
2 徐荣;;基于信息熵的教学模糊综合评价研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
3 朱再满;张长征;罗勋;孙庆艳;梅斌;华田苗;;5-HT在青年和老年猫腰髓中分布的比较研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年02期
4 孙启祥,张齐生,彭镇华;不同颜色地板的视觉特性研究[J];安徽农业大学学报;2004年04期
5 朱庆丰;;电针刺激对大鼠吗啡依赖的影响研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年01期
6 胡静;;空腔衰减常数对单模激光场一级相变类比参数图的影响[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年02期
7 刘伟,袁修干;视觉——目标拾取认知技术的研究及思考[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2001年04期
8 林大超,白春华,张奇;爆炸所致地面运动的仿真[J];兵工学报;2001年01期
9 杨定新;胡茑庆;温熙森;;一种非线性振子的电路模拟及其在微弱信号提取中的应用[J];兵工学报;2006年02期
10 郭山红;孙锦涛;谢仁宏;;基于随机共振的穿墙探测信号检测研究[J];兵工学报;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李韵霞;杨志刚;张熙;李曼;刘密;李凡成;;鼻敏片对变应性鼻炎大鼠模型NGF与SP的影响及其相互作用机制的研究[A];中华中医药学会耳鼻喉科分会第15届学术交流会论文集[C];2009年
2 张广军;徐健学;王珏;王相波;姚宏;;用矩方法研究一维双稳系统分岔点邻域内的随机共振[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
3 郭芝叶;;关于视觉脑研究的哲学思考[A];第二届中国科技哲学及交叉学科研究生论坛论文集(硕士卷)[C];2008年
4 王洪;艾廷华;;基于边界认知的空间运动现象要素类型研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
5 胡兴婷;;高校学报编辑学的新视点[A];学报编辑论丛(第六集)[C];1996年
6 黄敏;魏华;;记忆的多重存储模型与英语教学[A];首届农林院校教育管理类研究生学术论坛论文集[C];2009年
7 庄丽频;史尧胜;陈佩珍;房聪侠;夏颖;;急性焦虑障碍患者睡眠特征及其相关因素分析[A];睡眠医学与精神卫生研讨会(中国科协2005年学术年会第50分会场)论文汇编[C];2005年
8 兰丽;连之伟;;室内环境人员工作效率评价研究[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 王国谱;松本清;佐久间春夫;;太极拳促进中枢神经与外周本体感觉的心理生理学效果[A];第8届全国运动心理学学术会议论文汇编[C];2006年
10 徐江荣;;F~(-2)色噪声两相流PDF模型理论[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏恒东;混沌直扩信号检测与混沌同步研究[D];电子科技大学;2010年
2 贾奋励;电子地图多尺度表达的研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
3 李诗高;立体影像压缩方法研究[D];武汉大学;2010年
4 刘文革;思想政治理论课教学实效性研究[D];首都师范大学;2011年
5 吴冠儒;台北地区慢性失眠症与记忆功能损害相关性调查及中药干预研究[D];北京中医药大学;2011年
6 郭礼;中风偏枯的证治规律研究[D];湖南中医药大学;2011年
7 陈含爽;复杂体系相变动力学的理论研究:介观统计力学方法的发展与应用[D];中国科学技术大学;2011年
8 江慧军;介观统计力学规律与方法的研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 成颖;信息检索相关性判据及应用研究[D];南京大学;2011年
10 陈松;自我调节学习中成就目标的动机效应研究[D];华东师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏君;基于图像的自动聚焦方法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 董涛;生物基因调控系统和钙离子振荡体系的动力学行为研究[D];广西师范学院;2010年
3 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘晓岩;刺五加对大鼠空间探究能力和认知能力的影响[D];黑龙江中医药大学;2010年
5 常晟;衰老对视皮层细胞的空间频率选择性和胶质细胞活动的影响[D];安徽师范大学;2010年
6 张飞飞;简易自我放松催眠缓解学习疲劳的脑电实验研究[D];安徽师范大学;2010年
7 刘四英;时间因素影响错误记忆的实验研究[D];安徽师范大学;2010年
8 王鹏;拓扑结构对Hindmarsh-Rose神经元放电模式调控作用的理论研究[D];安徽师范大学;2010年
9 张媛媛;事件相关电位在轻度认知障碍患者早期诊断中的意义[D];潍坊医学院;2009年
10 胡宁;基于视觉注意机制的服饰平面广告[D];东华大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林敏;肖艳萍;赵军;;基于小波变换和随机共振的微弱信号检测方法[J];传感技术学报;2006年03期
2 杨祥龙,汪乐宇;随机共振技术在弱信号检测中的应用[J];电路与系统学报;2001年02期
3 杨祥龙,江波,吴为麟,童勤业;工程信号测量中的自适应随机共振应用[J];电路与系统学报;2003年02期
4 梁军利;杨树元;唐志峰;;基于随机共振的微弱信号检测[J];电子与信息学报;2006年06期
5 王利亚,蔡文生,印春生,潘忠孝;一种有效提取弱信号的新方法[J];高等学校化学学报;2000年01期
6 胡茑庆,温熙森,陈敏;随机共振原理在强噪声背景信号检测中的应用[J];国防科技大学学报;2001年04期
7 杨定新,胡茑庆;随机共振在微弱信号检测中的数值仿真[J];国防科技大学学报;2003年06期
8 何大海;赵文礼;梅晓俊;;基于随机共振原理的微弱信号检测与应用[J];机电工程;2008年04期
9 刘立,龙长才;声学随机共振实验[J];物理实验;2005年01期
10 秦光戎,龚德纯,胡岗,温孝东;随机共振的模拟实验[J];物理学报;1992年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨祥龙;随机共振理论在弱信号检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 李建龙;随机共振的参数调节方法及在信号处理中的应用[D];浙江大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲍亚南;;弱信号检测中热电势处理[J];电子测量技术;2005年06期
2 常海;高立新;胥永刚;崔玲丽;;随机共振及其应用于弱信号检测的研究[J];现代制造工程;2008年10期
3 李健,周激流,何坤,乔强;应用非线性微分方程组实现弱信号检测[J];四川大学学报(工程科学版);2005年02期
4 吴芳;杨日杰;田淑荣;高青伟;;基于相关与小波变换相结合的弱信号检测[J];海军航空工程学院学报;2008年01期
5 刘旭东,徐宇茹,车志宇,赵秀丽;同轴陷波器分析[J];机械与电子;2004年07期
6 商国才;神经元与神经网络(连载一)[J];电力情报;1994年03期
7 张文爱;宁爱平;;混沌背景下基于小波神经网络的弱信号检测[J];太原理工大学学报;2006年03期
8 段锦升;熊晓燕;;小波变换在弱信号检测中的应用研究[J];机械工程与自动化;2007年05期
9 张宁;庞学亮;林春生;于李洋;;远场弱磁信号的小波域自适应检测研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年02期
10 聂亮,亓洪兴,张骏;多尺度分析在水下声场弱信号探测中的应用[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邢锴;周萍;欧阳楷;;随机共振理论及其在弱信号检测中的应用[A];21世纪医学工程学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
2 王辉辉;张群飞;罗峰;;一种被动宽带弱信号空间谱检测新方法[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
3 陈明;孙红宇;高天明;;培养海马神经元缺氧/复氧后MAPK激活及其抑制剂的作用[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年
4 罗卓荆;于杰;张雪非;徐新智;吕荣;陈良为;耿丹;;脊髓爆震伤后早期脊髓前角运动神经元的形态学变化[A];第八届全国脊柱脊髓损伤学术会议论文汇编[C];2007年
5 梁晓腾;臧胜涛;石林光;梁鸿贤;张军华;;分频SVD方法在地震弱信号检测中的应用研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
6 李艳;邵曰祥;邵世煌;;一种智能控制高性能交流调速系统[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
7 赵韩;陈科;;基于神经网络的齿轮传动链传动比的优化设计研究[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年
8 朱娟霞;杜剑青;唐敬师;;丘脑中央下核和顶盖前区前核在针刺镇痛中的不同作用[A];第九届全国针刺麻醉针刺镇痛及针刺调整效应学术研讨会论文集[C];2007年
9 牟艳华;杨静玉;张弘;吴春福;;原花青素对乙醇引起的神经元抗坏血酸释放的影响[A];两岸三地药理学与临床药理学术会议论文集[C];2008年
10 胡珺;杜力军;;小檗碱对缺糖缺氧神经元作用的生物学特征[A];2009全国抗衰老与老年痴呆学术会议论文汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 编译 王金元;科学家揭开感同身受之谜[N];北京科技报;2006年
2 张中桥;运脾中药可降低VMN神经元的兴奋性[N];中国医药报;2006年
3 张祎凡 记者 王春;我科学家揭示神经元蛋白极性分布的新颖机制[N];科技日报;2009年
4 本报专稿 金戈;“神经元”无人战机挑战美独霸“神经”[N];世界报;2005年
5 记者 白毅;我国发现神经元极性建立的新机制[N];中国医药报;2006年
6 陆志城;“人造大脑”将出现?[N];医药经济报;2002年
7 胡德荣;痛苦的记忆可“删除”[N];健康报;2005年
8 沈英甲;成人脑细胞仍会生长[N];科技日报;2006年
9 梁捷;从大市场到神经元[N];上海证券报;2006年
10 梁捷;寻找“妒忌”的脑区[N];21世纪经济报道;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨祥龙;随机共振理论在弱信号检测中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 林秋霞;大脑皮层神经元体外诱导分裂研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
3 李杨;自适应卫星通信系统方案及相关技术研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
4 冷永刚;大信号变尺度随机共振的机理分析及其工程应用研究[D];天津大学;2004年
5 庞有旺;VGLUT1在大鼠Vme神经元内的表达及三叉神经本体觉传导通路的形态学研究[D];第四军医大学;2006年
6 吴莉莉;纳米碳管气敏传感器及随机共振检测系统的研究[D];浙江大学;2007年
7 徐春生;微弱信号检测及机械故障诊断系统研究[D];天津大学;2008年
8 许聪;无源探测中弱信号检测及跟踪滤波方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 殷勤伟;对鸡胚脊髓运动神经元生长与分化的规律和调控的研究[D];中国协和医科大学;1988年
10 刘凡;中性点直接地系统铁磁谐振过电压的混沌特性与控制及检测方法研究[D];重庆大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄丹;随机共振在神经弱信号检测中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 刘文礼;生物电阻抗测量系统中弱信号检测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 金涛;掺铒光纤弱信号混沌检测系统研究[D];长春理工大学;2010年
4 李子鸣;基于改进型ADVP模型的混沌控制及其在信号检测中的应用研究[D];杭州电子科技大学;2009年
5 耿丽硕;弱信号检测随机共振机制的网络模型及应用研究[D];杭州电子科技大学;2009年
6 王曦;基于随机共振的弱信号检测研究[D];北京邮电大学;2010年
7 赵小红;基于Duffing方程的强混响下弱信号检测[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 詹海萍;弱信号模体检测的图搜索算法[D];西安电子科技大学;2010年
9 李鹏;神经元信号编码中噪声效应的研究[D];兰州大学;2006年
10 龙宁;无源定位中的弱信号检测与提取技术研究[D];电子科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026