收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

随机共振及其在微弱信号检测中的应用

郭锋  
【摘要】: 当系统的非线性、输入的信号和噪声之间存在某种匹配时,如果增加输入噪声,系统输出的信噪比不仅不会降低,反而可以大幅度地增加,即存在某一最佳的输入噪声强度,使系统输出信噪比最高,这种现象就是随机共振现象。广义的随机共振是指系统的输出信号(输出信噪比、输出均值等)是噪声的某个参数(噪声强度、噪声相关时间)或系统和信号的某个参数(信号幅度或信号频率)的非单调函数这样一种非线性现象。 在微弱信号检测应用方面,随机共振与传统的线性方法(如相关、滤波等)不同,它可以把部分噪声能量转换成信号能量,从而提高系统输出信噪比。本文研究了几个数学模型中的随机共振现象,以及随机共振在微弱信号检测的应用。 本文的主要成果和创新之处体现在: 1.研究了双值噪声作用下有偏置的一阶线性系统中的随机共振。研究发现,系统输出信噪比随着加性双值噪声和乘性双值噪声的相关时间、乘性双值噪声的强度、激励周期信号频率、激励周期信号偏置的变化而非单调地变化;而且,信噪比随着系统偏置、加性双值噪声强度的增大而单调地减小,随着乘性双值噪声和加性双值噪声间耦合强度的增大而单调地增大。 2.研究了RLC串联电路受高斯白噪声扰动时系统输出的随机共振现象。研究发现,系统输出幅度增益是噪声强度和激励周期信号频率的非单调函数。而且,有噪声时的输出幅度增益可以大于没有噪声扰动时的幅度增益,该特性对于微弱信号的检测有一定的理论意义。即在系统输入信号很弱时,我们可以通过对系统参数的扰动来提高输出信号幅度,从而提高微弱信号的检测性能。 3.基于等价线性化方法,研究了周期力与高斯白噪声作用下,二阶过阻尼非线性杜芬(Duffing)振荡器的非单调行为。在幅度增益与噪声强度及激励信号频率的关系曲线上,我们观察到了传统的随机共振和“真实的”随机共振现象。 4.研究了乘性和加性噪声作用下单稳系统中的随机共振。研究表明,系统的输出信噪比是乘性噪声的强度、加性噪声的强度、系统偏置以及系统参数的非单调函数。提出了利用该单稳系统随机共振现象实现自适应微弱信号检测的方法。 5.以开关电源故障诊断和含噪声的PCM信号增强为对象,研究了单稳系统随机共振在微弱信号检测中的应用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈敏;胡茑庆;秦国军;张云安;;最佳匹配随机共振在微弱信号检测中的应用[J];振动、测试与诊断;2007年04期
2 王鸿懿;;基于随机共振理论的汽轮机碰磨故障检测[J];微计算机信息;2008年31期
3 李楠;孟祥侠;;一种笼型异步电动机转子早期故障检测的新方法[J];大电机技术;2006年01期
4 李楠;刘福;;微弱信号检测的3种非线性方法[J];电力自动化设备;2008年04期
5 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
6 赵文礼;刘进;殷园平;;基于随机共振原理的中低频信号检测方法与电路设计[J];仪器仪表学报;2011年04期
7 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
8 李楠;赵妍;李天云;王爱凤;;基于随机共振理论的异步电动机转子断条检测新方法[J];电工技术学报;2006年05期
9 章克来;朱海明;;微弱信号检测技术[J];航空电子技术;2009年02期
10 陈敏;胡茑庆;秦国军;;外加信号增强随机共振在微弱信号检测中的应用[J];国防科技大学学报;2007年03期
11 程庆华;桂堤;张瑞芳;徐大海;;周期性信号调制噪声驱动下光学双稳系统动力学行为研究[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年03期
12 刘进;赵文礼;夏炜;;基于随机共振原理的大频率微弱信号检测方法研究[J];机电工程;2010年01期
13 杨定新,胡茑庆,杨银刚,温熙森;随机共振技术在齿轮箱故障检测中的应用[J];振动工程学报;2004年02期
14 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
15 姜万录,吴胜强,张建成;Duffing振子的两种检测微弱信号的方法及区别[J];燕山大学学报;2002年02期
16 张季谦,辛厚文;噪声在非线性化学体系中作用的研究现状[J];化学进展;2001年04期
17 宋爱国,段江海;混沌、随机共振在信号检测中的应用研究[J];仪器仪表学报;2002年S3期
18 刘军,李光,刘世龙,陈裕泉;感觉系统检测弱信号的随机共振现象[J];航天医学与医学工程;2004年05期
19 马中存;张永祥;;随机共振方法在微弱周期信号检测中的应用[J];船海工程;2010年05期
20 胡茑庆,陈敏,温熙森;随机共振理论在转子碰摩故障早期检测中的应用[J];机械工程学报;2001年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李楠;;一种鼠笼式异步电动机转子早期故障检测的新方法[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
2 徐娇华;赵宗曦;张宇;;基于随机共振原理的微弱水声信号处理[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
3 袁国勇;何晓燕;杨世平;;强噪声诱发的螺旋波破碎[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
4 徐博侯;章惠全;;参数诱导的随机共振在浅海混响目标探测中的应用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 焦贤发;王俊琦;王如彬;;噪声环境下的IF阈值神经元的随机共振[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
6 王宝华;陆启韶;吕淑娟;;阈下激励与噪声联合作用下肝细胞系统的内钙时空随机共振问题[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
7 靳艳飞;;随机共振若干基础问题的研究[A];第四届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2010年
8 康艳梅;徐健学;;单向耦合光学系统的随机同步和非周期随机共振[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年
9 刘宏亮;王蒙智;朱扬勇;施伯乐;;对象类的非单调性继承研究[A];第十六届全国数据库学术会议论文集[C];1999年
10 古华光;任维;杨明浩;李莉;刘志强;;调节参数提高神经放电信号的信噪比[A];第七届全国非线性动力学学术会议和第九届全国非线性振动学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭锋;随机共振及其在微弱信号检测中的应用[D];电子科技大学;2007年
2 张莹;随机共振信号恢复机理与方法研究[D];天津大学;2010年
3 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李强;机械设备早期故障预示中的微弱信号检测技术研究[D];天津大学;2008年
5 万频;随机共振在信号检测中的研究与应用[D];广东工业大学;2011年
6 周玉荣;随机共振及其在神经动力学模型中的应用[D];电子科技大学;2009年
7 吴利平;复杂电磁环境下的信号检测与估计关键技术[D];西安电子科技大学;2011年
8 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
9 蒋世奇;非对称双值噪声作用的线性系统随机共振及其应用[D];电子科技大学;2008年
10 赵刚;复杂化学体系中若干非线性动力学问题的研究[D];中国科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤静;基于非线性系统随机共振和内禀振荡的微弱信号检测研究[D];武汉理工大学;2010年
2 常海;低速重载设备的随机共振故障诊断方法研究[D];北京工业大学;2009年
3 邵菊花;微弱信号检测的随机共振方法与应用研究[D];电子科技大学;2008年
4 袁泉;单稳态随机共振在微弱信号检测中的应用研究[D];电子科技大学;2011年
5 殷园平;基于分段欢稳态随机共振模型的微弱信号检测方法的研究[D];杭州电子科技大学;2012年
6 石鹏;随机共振在微弱周期冲击信号检测中的应用[D];天津大学;2012年
7 李安;基于混沌理论的弱信号检测及其DSP系统实现[D];华中科技大学;2004年
8 范彬;机械早期故障检测的混沌抑制与阵列随机共振方法[D];国防科学技术大学;2010年
9 庄艳丽;基于混沌振子的微弱信号检测方法研究[D];电子科技大学;2006年
10 路鹏;基于Duffing振子的微弱信号检测[D];吉林大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 李洋;噪声性耳聋预防是关键[N];保健时报;2008年
2 常纪文;空域规划及变更的环境影响和法律责任[N];中国环境报;2006年
3 记者 郑戈 通讯员 崔国强;唐钢音频化渣技术年创效超千万元[N];中国冶金报;2005年
4 古领华张力 梁夷;呵护战舰卫海疆[N];科技日报;2007年
5 李楠 国强;唐钢音频化渣技术年创效超过1100万元[N];世界金属导报;2006年
6 山东 刘松雷;高频头故障的判定[N];电子报;2002年
7 董映璧;复杂物理系统存在多样性共振[N];科技日报;2006年
8 通讯员 杨世红;高考期间建筑工地限时施工[N];吐鲁番报(汉);2007年
9 通讯员 李楠 国强;唐钢音频化渣技术开国际先河[N];现代物流报;2006年
10 本报记者  杭春燕;南京:铁路噪声扰民引发关注[N];新华日报;2006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
  • 010-62982499
  • 010-62783978