隨機(jī)共振信號(hào)恢復(fù)機(jī)理與方法研究.pdf

1、隨機(jī)共振通過(guò)噪聲加強(qiáng)了非線性系統(tǒng)對(duì)外界響應(yīng)的靈敏性和選擇性。能量轉(zhuǎn)移機(jī)制使微弱信息在輸出頻譜中突顯出來(lái),但同時(shí)系統(tǒng)輸出的時(shí)域波形發(fā)生失真。本文圍繞雙穩(wěn)隨機(jī)共振輸出波形的恢復(fù)問(wèn)題展開(kāi)了深入的研究,對(duì)促進(jìn)隨機(jī)共振理論的發(fā)展和完善,指導(dǎo)其工程應(yīng)用具有重要的意義。
　　 雙穩(wěn)隨機(jī)共振的三要素是噪聲、雙穩(wěn)系統(tǒng)和輸入信號(hào)。由此發(fā)展起來(lái)的噪聲調(diào)諧、系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)以及二次采樣隨機(jī)共振可看作是在非絕熱近似條件下,改變某一要素的特性去適應(yīng)其他要素以達(dá)

2、到系統(tǒng)協(xié)同的過(guò)程。從優(yōu)化系統(tǒng)輸出性能的角度進(jìn)行考察,調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)的方法優(yōu)于尋找最優(yōu)噪聲強(qiáng)度的傳統(tǒng)方法,而二次采樣隨機(jī)共振對(duì)于信號(hào)頻率具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。當(dāng)輸入中噪聲強(qiáng)度和信號(hào)頻率均為大參數(shù)時(shí),系統(tǒng)參數(shù)和二次采樣頻率可以結(jié)合起來(lái)對(duì)系統(tǒng)行為產(chǎn)生有益的調(diào)節(jié)作用。
　　 將信號(hào)處理和粒子動(dòng)力學(xué)相結(jié)合,對(duì)雙穩(wěn)系統(tǒng)輸出波形失真因素及表現(xiàn)形式進(jìn)行分析,給出了恢復(fù)系統(tǒng)函數(shù)。通過(guò)討論幅值不同的四類(lèi)無(wú)噪正弦信號(hào)的波形恢復(fù)過(guò)程,揭示了由粒子躍遷經(jīng)過(guò)雙穩(wěn)

3、系統(tǒng)勢(shì)函數(shù)拐點(diǎn)引起的脈沖失真。對(duì)于閾下隨機(jī)共振,為減小殘余噪聲的干擾,引入級(jí)聯(lián)雙穩(wěn)系統(tǒng)和參數(shù)可調(diào)的恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)波形進(jìn)行有效恢復(fù)。
　　 將信號(hào)分為類(lèi)正弦信號(hào)和類(lèi)脈沖信號(hào),提出基于信號(hào)分類(lèi)的隨機(jī)共振恢復(fù)方法。對(duì)上述兩類(lèi)信號(hào),可以選擇級(jí)聯(lián)雙穩(wěn)或單穩(wěn)隨機(jī)共振提取被噪聲污染的有用信息,然后求取參數(shù)可調(diào)或者參數(shù)固定的恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)共振輸出的響應(yīng)即為恢復(fù)信號(hào)。該法與系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)和二次采樣隨機(jī)共振相結(jié)合,可用于大參數(shù)信號(hào)的波形恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)證明