基于分段雙穩(wěn)態(tài)隨機共振模型的微弱信號檢測方法的研究.pdf

1、本論文研究的內(nèi)容得到了國家自然科學基金“機械故障診斷中基于非線性理論的微弱信號檢測與處理技術(shù)研究(50875070)”項目的資助。論文在研究隨機共振理論的基礎上，設計出了參數(shù)可調(diào)的分段隨機共振系統(tǒng)。通過對該系統(tǒng)進行建模、仿真、計算和電路設計，驗證了該系統(tǒng)對淹沒在強噪聲背景下的中低頻微弱信號檢測的有效性。以及基于DSP技術(shù)設計出一種可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)參數(shù)的自適應分段雙穩(wěn)態(tài)隨機共振硬件電路。
　　 全文主要內(nèi)容如下：
　　 第1

2、章介紹了隨機共振理論在國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)和研究現(xiàn)狀，提出了本課題需要解決的問題，確定本課題主要研究內(nèi)容、方法及其創(chuàng)新點。
　　 第2章概括性地介紹了隨機共振基本理論，分析了具有代表性的隨機共振系統(tǒng)的動態(tài)特性、產(chǎn)生隨機共振現(xiàn)象的原因和條件以及利用隨機共振原理的測量方法。
　　 第3章針對經(jīng)典的連續(xù)雙穩(wěn)態(tài)隨機共振模型只適用于小參數(shù)條件，而對于工程中常見的中低頻微弱信號的測量容易出現(xiàn)飽和而難以測量的問題，提出了一種分段雙穩(wěn)態(tài)隨機共

3、振模型，對該系統(tǒng)進行了理論分析、頻帶檢測及信噪比SNR(signal-to-noise ratio)論證，并進行了驗證性的計算和仿真。可以看到該模型對噪聲和頻率變化具有更好的適應性。
　　 第4章主要針對機械故障中常見的中低頻微弱信號檢測，討論了基于分段雙穩(wěn)態(tài)隨機共振模型的調(diào)制隨機共振方法并對該方法進行了驗證性的計算和仿真。
　　 第5章介紹了自適應隨機共振理論的相關(guān)概念，然后結(jié)合自適應參數(shù)調(diào)節(jié)原理設計出基于DSP技術(shù)的

4、自適應調(diào)制隨機共振系統(tǒng)。通過對DSP芯片特性的綜合分析，設計出了基于TMS320F2812芯片的自適應調(diào)制隨機共振系統(tǒng)的硬件電路和軟件系統(tǒng)。
　　 第6章對比本文所設計的分段雙穩(wěn)態(tài)隨機共振檢測技術(shù)與其它一些經(jīng)典微弱信號檢測技術(shù)，分析了本文所設計的檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢與不足，為進一步的研究作了一些展望。
　　 本文的創(chuàng)新之處在于針對工程中常見的中低頻率的微弱信號難以測量的問題，提出了一種分段雙穩(wěn)態(tài)隨機共振模型，并進行了相關(guān)的理論