具有乘性噪声的线性振荡器的随机共振

研究了具有乘性色噪声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。讨论了乘性噪声的强度、自相关速率以及振荡器参数对输出幅度增益的影响。研究表明,输出幅度的增益是色噪声的强度和相关速率以及激励信号频率的非单调函数。而且,适当的噪声参数和振荡器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。     

RC串联电路的随机共振

研究了时间常数受非对称双值色噪声扰动的RC串联电路的随机共振现象。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,平均输出幅度增益是噪声的强度、自相关率和非对称性参数的非单调函数,适当的噪声参数和系统参数可以使平均输出幅度增益取得最小值,输出幅度增益关于噪声非对称性和相关速率的函数的最小值不随信号频率的变化而变化。     

延迟双稳系统中乘性和加性噪声诱导的随机共振

在双稳系统基础上,基于随机共振(SR)理论,研究非对称双值噪声、方波信号以及乘性和加性噪声驱动的延迟双稳系统中噪声强度、噪声相关时间、方波幅度对系统输出信噪比(SNR)的影响.在绝热极限条件下,利用小延迟近似,得到系统输出信噪比的表达式,给出SNR随噪声强度、噪声相关时间以及方波信号幅度的变化曲线.结果表明,SNR与双值噪声的强度和非对称性、与乘性和加性噪声的强度以及与方波信号的幅度关系都表现出SR现象.SNR随延迟时间、色噪声的相关时间及系统参数的变化而非单调变化.     

一种基于线性系统随机共振的弱信号检测方法

从工程中经常碰到的噪声背景下弱信号检测的实际需求出发,提出一种基于线性系统随机共振的弱信号检测方法,与传统的非线性系统随机共振相比,此方法计算量小、检测速度快。采用MATLAB配用的SIMULINK软件,建立线性系统随机共振仿真模拟图,通过调节系统参数或噪声强度,使系统噪声及激励信号达到最佳匹配,从而实现弱信号的检测。仿真结果表明该方法具有可行性。     

数模混合式微机械加速度计系统仿真与优化

为了提高基于栅结构电容检测式微机械加速度传感器的数模混合式系统的检测精度,在Simulink仿真平台上建立系统仿真模型,用以分析影响系统输出端噪声性能的主要因素。仿真结果表明通过增大载波信号幅度、减小仪表放大电路的增益能够优化数模混合式微机械加速度计系统的噪声性能。实验测试数据显示,当载波信号幅度为14V、仪表放大电路增益为1时,系统噪声等效加速度为3．054μg／√Hz,为优化前的0．256倍。     

并联静态系统输出输入信噪比增益研究

为了提高输出输入信噪比增益,本文通过增加并联静态系统的数目研究了并联静态系统的输出输入信噪比增益问题,推导了并联静态系统输出输入信噪比增益的理论公式。研究结果表明,信噪比增益公式与输入弱信号无关,它取决于内外部噪声的强度及其概率密度函数。同时,对并联静态系统输出输入信噪比增益进行了实验研究,实验结果表明,在高斯白噪声和均匀分布白噪声的方差和均值都保持不变时,输出输入信噪比增益随着并联系统数目的增加而增大。该方法在强噪声背景下的弱信号处理领域有着广泛的应用前景。     

时频分布与FRFT在环境激励下模态参数辨识中的应用

将时频分析方法和分数阶傅里叶变换(FRFT)方法相结合,在环境激励下进行模态参数辨识,可弥补单纯时域或频域方法的不足.将时频分布中的Gabor展开用于识别系统固有频率和阻尼比,各通道响应信号的自相关函数在一定程度上可以减小噪声干扰,增强信号的能量分布,有助于参数的识别.利用FRFT,根据信号在时频面内的旋转角度和脉冲峰值出现的位置可估计激励信号.通过对一个三自由度振动系统仿真结果说明,将FRFT与时频分布的Gabor展开相结合,可以很好地从响应信号中辨识出模态参数和激励信号,为辨识环境激励下的系统模态参数提供了很好的途径.     

利用参数调节随机共振检测大参数信号

在参数可调双稳态系统的基础上,分析了影响系统输出的主要因素,论述了在信号检测方面参数调节随机共振比噪声调节随机共振更具优越性,并从系统响应速度的角度出发,通过对输出响应和输入信号之间相关系数的分析．说明了适当地选择系统参数可以实现对大参数信号的检测．数值仿真实验结果表明,参数调节随机共振方法在信号检测方面有着很好的应用前景．     

应用随机共振进行海洋噪声背景下的信号检测

通过对海洋噪声特性的研究,将其理想化为一个Lorentz色噪声和若干拟周期干扰成分的混合,继而基于参数调节随机共振理论的结果对系统参数进行优化,对系统输出应用后处理方法,形成一套完整的信号处理方法.数值仿真表明,随机共振处理结果优于低通滤波器的处理结果,随机共振系统处理宽带随机干扰情况有优势.     

二阶线性系统的仿真分析

二阶线性系统的应用非常广泛，传统的分析方法是数学分析法．章利用仿真的方法，主要研究了在给定典型输入信号下如何求取系统的输出信号并进行了分析，得出了二阶线性系统的响应随阻尼比不同而变化的情况，以及当自然频率的值减小时，脉冲响应的幅度也随着减小，响应的速度也将降低,反之亦然．     

多重自相关函数在微弱正弦信号检测中的应用

研究了一种用于微弱正弦信号检测的新方法,该方法利用了正弦函数的特殊性质,在信号未知的情况下,通过多次自相关运算成功的检测出埋没于强大噪声中的微弱正弦信号．分别讨论了多重自相关法在白噪声背景下、有色噪声背景下,单一正弦信号、多个正弦信号等情况的检测效果,并给出了具体的仿真结果,此方法在频率测量中具有极高的准确性;在幅度测量上,精度略低,但通过多次测量取平均值,仍可达到预期的精度．与以往的弱信号时域处理方法比较,多重自相关检测方法具有理论推导简单、物理意义明确等特点,应用前景广泛。     

A Practical Algorithm for Analysis of AM-FM Signals

The demodulation algorithm for AM-FM sinusoids proposed in reference[1]canonly deal with complex exponential sequences.In real applications,one needs to con-struct an analytic signal from real samples.Influenced by the Hilbert Transformation,thecomplex noise in the analytic signal is colored.This paper analyzes the colored noise andthe disadvantage caused by the noise in the estimations of the instantaneous frequencyand amplitude factor using the algorithm in[1]and formulates a practical algorithm.     

色噪声作用下耦合神经元网络的相干共振

研究了色噪声作用下耦合(FHN)神经元模型的相干共振现象。运用改进的四阶随机龙格-库塔法,计算了神经元膜电压分布和神经元点火峰峰间隔的变差系数。结果表明,神经元点火峰峰间隔的变差系数是色噪声强度、色噪声相关率和耦合神经元个数的非单调函数;存在最优的色噪声强度、色噪声相关率和耦合神经元个数,使得神经元点火峰峰间隔的变差系数出现极小值(即为相干共振)。讨论了色噪声强度、色噪声相关率和耦合神经元个数对系统相干性的影响。     

随机共振参数的自适应调整策略与性能分析

针对非线性随机共振技术受信号的幅度、频率、噪声强度和系统参数等因素的制约和影响,提出了一种快速、有效的随机共振系统参数自适应调整策略. 对于输入信号和噪声的时变特性,新方法能自适应调节采样频率和系统参数,不仅有效防止了随机共振处理过程中的数据溢出,而且保证了对接收信号的最佳随机共振处理,使输出信噪比始终处于最大值. 仿真结果验证了新方法的有效性.     

空间相关高斯噪声中基于四阶累积量的自适应时延估计方法

针对高斯色噪声中零均值、具有非零三谱信号,提出了一种基于四阶(互)累积量的自适应时延估计方法,并分析了算法的收敛性。该方法不仅具有抑制空间相关(或不相关)高斯色噪声的能力,而且可估计正弦信号的时延,理论和仿真实验均证明了该方法在空间相关高斯色噪声背景下,具有优越于互相关方法的时延估计性能。     

基于低通滤波的新型超声波电机控制系统

为了实现超声波电机驱动电压频率与幅值、相位间的完全解耦,充分利用传统控制器的易调节和基于直接数字合成（DDS）技术的高精度特性.通过分析驱动电压参数要求,确定合理的低通滤波器参数设计方法.对方波进行滤波产生正弦信号,经过功率放大后直接驱动超声波电机.设计一种驱动电压参数精密解耦的超声波电机控制系统.通过调节方波的频率、相位和占空比来精确控制驱动电压的相应电参数.采用该方法实现了能够同时独立控制2台超声波电机的控制系统,相位和幅值精度达10 bits以上,频率分辨率为16 Hz.