信号调制色噪声作用下线性系统的随机共振

研究系统的阻尼系数受二值噪声扰动时,信号调制二值噪声驱动的二阶过阻尼线性系统的随机共振现象.基于线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式.研究表明:系统的输出幅度增益是二值噪声的强度和相关率、系统固有频率、系统阻尼系数,以及激励信号的频率的非单调函数,适当的噪声参数可以使系统的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益.     

《二值噪声作用下线性系统的随机共振》

研究了二值噪声用下的二阶过阻尼线性系统的随机共振现象。基于线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式。研究表明：输出幅度增益是噪声的强度和相关时间、系统阻尼系数,以及激励信号的频率的非单调函数;另外,适当的噪声参数和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益。     

参数扰动的RLC低通滤波器的随机共振

研究了RLC低通滤波器在电导受到非对称双值色噪声扰动时的随机共振现象．利用随机平均法和Shapiro—Loginov公式,得到了平均输出幅度增益的精确表达式．分析表明,在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼RLC低通滤波器中,平均输出幅度增益对电导噪声的非对称性、相关时间、强度和信号频率都存在非单调依赖关系．适当的噪声和系统参数条件可以使有噪声时系统的平均输出幅度增益大于没有噪声时系统的平均输出幅度增益．噪声可以提高滤波器对高频信号的衰减率．恰当的条件可以获得平均输出幅度增益的最大值．     

参数扰动的RLC低通滤波器的随机共振

研究了RLC低通滤波器在电导受到非对称双值色噪声扰动时的随机共振现象.利用随机平均法和Shapiro-Loginov公式,得到了平均输出幅度增益的精确表达式.分析表明,在欠阻尼、临界阻尼和过阻尼RLC低通滤波器中,平均输出幅度增益对电导噪声的非对称性、相关时间、强度和信号频率都存在非单调依赖关系.适当的噪声和系统参数条件可以使有噪声时系统的平均输出幅度增益大于没有噪声时系统的平均输出幅度增益.噪声可以提高滤波器对高频信号的衰减率.恰当的条件可以获得平均输出幅度增益的最大值.     

信号调制白噪声作用下线性系统的随机共振

研究了信号调制白噪声作用下的二阶过阻尼线性系统中的随机共振现象.基于线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式.研究表明:输出幅度增益是噪声强度,系统阻尼系数和系统固有频率,以及激励信号频率的非单调函数,适当的噪声强度和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益.     

具有随机参数的线性振荡器的随机共振

研究了噪声作用下的具有随机参数的过阻尼线性振荡器的随机共振现象.基于线性系统理论,得到了系统输出幅度增益的精确表达式.研究表明,输出幅度的增益是噪声强度和激励信号频率的非单调函数.而且,适当的噪声强度和振荡器参数可以使有噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益.讨论了噪声的强度和振荡器参数对输出幅度增益的影响.     

随机参数诱导交流积分器中的随机共振研究

研究了具有随机参数的交流积分器中的随机共振现象。基于线性系统理论,得到了系统输出信噪比的表达式。研究发现,输出信噪比是噪声强度、噪声相关率以及系统参数的非单调函数。信噪比随着激励信号频率的增大而增大,随着信号直流分量的增大而减小。     

双稳系统随机共振效应的数值分析

以绝热近似随机共振理论为基础,分析了双稳系统随机共振模型,研究系统参数、噪声强度、信号幅值和频率变化对双稳系统随机共振效应的影响。通过分析得出,输入信号和系统参数一定时,系统发生随机共振所需要的噪声存在一个最佳强度;信号幅值的增大有利于随机共振效应的产生;信号频率的增大将使输出功率谱信号频率处谱峰逐渐离开噪声能量集中的低频区,且谱峰幅度逐渐减小,随机共振效应逐渐弱化消失。针对信号幅值、频率、噪声强度超出绝热近似理论的小参数要求而成为大参数,对变尺度方法实现大参数信号的随机共振进行分析和评述。     

噪声扰动下RLC串联谐振电路随机共振的数值研究

采用四阶Runge-Kutta算法,以信噪比增益和谱功率放大率为随机共振测度指标,研究了电容参数和激励信号均受高斯白噪声扰动时RLC串联谐振电路的随机共振现象。研究表明,欠阻尼RLC串联谐振电路在适当的电路参数、激励信号频率和噪声参数条件下,信噪比增益和谱功率放大率是噪声强度和输入信号频率的非单调函数,且其值均大于1,电路中存在随机共振现象;而在临界阻尼或过阻尼情况下尽管信噪比增益在一定条件下也是噪声强度和输入信号频率的非单调函数,但谱功率放大率取值小于1,电路发生了随机共振现象,改善了信噪比,信号能量却并未得到加强。这一结论使得将欠阻尼RLC串联谐振电路应用于微弱信号检测成为可能。     

利用欠阻尼二阶线性随机共振抑噪的模型设计及实现

以经典力学模型——质量-阻尼-弹簧欠阻尼二阶线性系统为研究对象,当系统的阻尼系数和固有频率同时受乘性高斯噪声干扰时,利用此系统产生的随机共振来消除此类噪声.理论分析表明,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象,系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益.因此,采用可视化仿真软件SIMULINK建立仿真模型,并进行实例模拟.仿真进一步表明,通过调节适当的系统参数或噪声强度,使系统处于共振区域,就会把夹杂在噪声中的被测信号突现出来,从而实现了弱信号的检测,证实该方法消除乘性噪声的可行性和有效性.     

Identifying surface acoustic wave ID-tags using the total least squares-estimating signal parameters via the rotational invariance technique algorithm

Tags based on surface acoustic wave techniques have a great amount of potential for application in radio frequency identification because of their characteristics of wireless sensing and completely passive operation. Since time domain sampling requires high-speed radio frequency switches in the transmitter and fast data acquisition in the receiver, frequency domain sampling (FDS) is used for measurement and frequency-stepped continuous wave is adopted as the interrogation signal. FDS requires, however, the traditional inverse fast Fourier transform method which has a resolution restriction and decreases the identification probability. To identify the tag reliably with higher probability, a high-resolution algorithm is required. In actual measurement, the echo signal attenuates greatly as the distance between the transceiver and the tag increases. Furthermore, the perturbations in the environment also dampen the echo signal. To increase the identification range and allow the system work in harsher environments, it is necessary to enhance the identification capability at low signal noise ratio (SNR). The application of total least squares-estimating signal parameters via the rotational invariance technique is presented. The experimental results show that an excellent identification capability at low SNR is achieved.     

溅射功率对Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的影响

研究了溅射功率对Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５薄膜的光学常数与波长关系的影响。结果表明,在波长小于５００ｎｍ的情况下,随溅射功率的增加非晶态薄膜的折射率ｎ先增加然后减小,消光系数ｋ则逐渐减小;在波长大于５００ｎｍ的情况下,随溅射功率的增加折射率ｎ逐渐减少,消光系数ｋ先减小后增加。对于晶态薄膜样品,在整个波长范围折射率ｎ随溅射功率的增加减小后增加,消光系数ｋ则逐渐减少。薄膜样品的光学常数,在长波长范围随波长变化较大,在短波长范围变化较小。讨论了溅射功率对Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５薄膜的光学常数影响的机理。     

Accuracy and uncertainty of single-shot, nonresonant laser-induced thermal acoustics

We study the accuracy and uncertainty of single-shot nonresonant laser-induced thermal acoustics measurements of the speed of sound and the thermal diffusivity in unseeded atmospheric air from electrostrictive gratings as a function of the laser power settings. For low pump energies, the measured speed of sound is too low, which is due to the influence of noise on the numerical data analysis scheme. For pump energies comparable to and higher than the breakdown energy of the gas, the measured speed of sound is too high. This is an effect of leaving the acoustic limit, and instead creating finite-amplitude density perturbations. The measured thermal diffusivity is too large for high noise levels but it decreases below the predicted value for high pump energies. The pump energy where the error is minimal coincides for the speed of sound and for the thermal diffusivity measurements. The errors at this minimum are 0.03% and 1%, respectively. The uncertainties for the speed of sound and the thermal diffusivity decrease monotonically with signal intensity to 0.25% and 5%, respectively.     

高精度稳频基准频率斩波控制电路

现代测量技术尤其是现代环境监测要检测或监测的物质成分往往都是含量很低的，特别是在痕量成分的分析检测中，在极高的背景噪声中提取很弱的分析信号，一般需采用的锁相技术，必须用斩波控制电路提供稳定的参考频率。所以要确保斩波控制电路能够输出稳定高精度的基准频率，这样才能准确地分析测量。     

一类机械噪声对全身振动不舒适度的正负掩蔽效应

船舶、车辆或飞机舱室内往往同时存在振动和噪声。振动会引起人体不舒适,而噪声可能会增大或减小振动引起的不适感。通过对比实验,研究了无声波激励（60dB （A）背景噪声）以及舱室内一类典型机械振动噪声激励（幅值为70、85 dB （A））下,低频随机垂直全身振动（加速度均方根值为1.5、2.0和2.5 m·s^-2）引起的不舒适度。每组振动和声波持续时间为2 min,12名被试每隔30 s判断振动不舒适度的幅值。结果表明,相对于无声波激励的条件,幅值为70dB （A）的噪声增大了振动不舒适度,而85 dB （A）的噪声却减小了振动不舒适度。该现象说明噪声对振动引起的不适感具有抑制或者增强的“正负”掩蔽作用：较高幅值的噪声对振动不舒适度具有正掩蔽（抑制）效应,较低幅值的噪声对振动不舒适度具有负掩蔽（增强）效应。该掩蔽效应随人体暴露于噪声和振动环境中的时长增大而逐渐减小。     

横浪中船舶的随机混沌运动

采用概率密度函数和数值模拟的方法研究随机横浪中船舶的混沌运动特性和发生混沌运动的临界参数条件。综合考虑非线性阻尼、非线性恢复力矩以及白噪声横浪激励,建立了船舶的横摇非线性随机微分方程。用随机Melnikov均方准则确定混沌运动的系统参数域后,应用路径积分法求解随机微分方程得到了响应的概率密度函数。研究发现:当噪声强度大于混沌临界值时,船舶出现随机混沌运动;对于高的白噪声激励强度,系统响应有两种较大可能的状态并在这两个状态间随机跳跃,这时船舶的运动不稳定并可能发生倾覆。