隨機(jī)共振和平滑數(shù)據(jù)處理在引力實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究.pdf

1、在引力實(shí)驗(yàn)中譬如萬有引力常數(shù)G的測(cè)量、牛頓反平方定律的檢驗(yàn)、弱等效原理的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、引力波探測(cè)等，其檢測(cè)效應(yīng)一般都極其微弱。其噪聲一般可以分為兩類：一類是外部干擾源的影響，另一類是受到本征噪聲的影響。外部干擾，譬如電磁力、實(shí)驗(yàn)室周圍環(huán)境溫度的變化、地面振動(dòng)等等，這些影響都可以采取一定的措施（例如電磁屏蔽、恒溫處理、隔振等）將它們的效應(yīng)盡量減??；但是系統(tǒng)的本征噪聲是無法消除的，它們給引力實(shí)驗(yàn)（特別是常溫實(shí)驗(yàn)）的測(cè)量設(shè)置了基本的限制。一般情況

2、下噪聲對(duì)于信號(hào)的測(cè)量是有害的，但是它在一定的條件下也能起積極的作用，如通過隨機(jī)共振器這樣的非線性裝置，通過調(diào)節(jié)參數(shù)或增加噪聲強(qiáng)度可以提高系統(tǒng)輸出信號(hào)的信噪比。本人在碩士期間主要圍繞噪聲問題做了如下的工作：(1)對(duì)各種類型的噪聲進(jìn)行了廣泛的調(diào)研，簡(jiǎn)單介紹了熱噪聲、低頻噪聲、散爍噪聲的物理性質(zhì)，并在所閱讀的英文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械系統(tǒng)熱噪聲的理論計(jì)算做了相應(yīng)的概述。(2)對(duì)隨機(jī)共振產(chǎn)生的機(jī)理做了詳細(xì)的介紹，應(yīng)用此技術(shù)從理論上檢測(cè)出被強(qiáng)色噪聲淹

3、沒的已知頻率的弱正弦信號(hào)，并初步將此技術(shù)應(yīng)用于光子靜止質(zhì)量的上限檢驗(yàn)這一零檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中。(3)在宏觀旋轉(zhuǎn)物體等效原理實(shí)驗(yàn)中，分別討論了低通濾波和時(shí)域平滑處理對(duì)抑制高頻噪聲的影響。理論計(jì)算表明使用低通濾波會(huì)引起偽加速度差，其物理原因，在于多項(xiàng)式不是諧振的，包含有豐富的頻率成分，且低通濾波做的是非等權(quán)平均；時(shí)域平滑處理不僅會(huì)抑制高頻噪聲，還不會(huì)引起偽加速度差，且將高頻噪聲引起加速度差的不確定度從抑制到，其物理原因在于時(shí)域平滑處理是做等權(quán)平均的