可调焦双稳系统随机共振特性及应用研究

为克服经典双稳系统存在的饱和特性，增强随机共振效应，采用抛物线代替经典双稳势函数两外侧曲线，构建了焦距可调的双稳势函数，建立了势函数焦距与克莱默斯（Kramers）逃逸率和系统输出信噪比的近似解析关系。可调焦双稳势函数通过焦距的调节可以改变能量的聚集，特别是与随机共振效应相关的输出信号信噪比值的变化。理论分析与数值仿真结果表明，调节势函数的焦距大小能有效控制微弱信号和噪声的相互作用，使得输出信号能获取更多的能量，提高系统输出信噪比。将所提出的可调焦双稳系统应用于涡街信号检测，并使用遗传算法对势函数焦距等参数自适应寻优，可以获得较强的随机共振效应，准确获取涡街信号频率。