随机结构系统振动的频率可靠性分析

根据随机结构的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则，定义随机结构振动问题的可靠性模式和系统的可靠度，提出避免共振的频率可靠性分析方法，应用随机摄动技术和可靠性理论，对随机结构系统共振问题的准失效分析方法进行探索。     

基于外差式随机共振的涡街频率检测方法

涡街频率检测是涡街流量计的关键技术问题,也是当前的研究热点.分析非线性双稳系统在噪声和单一频率信号、多频率信号作用下的随机共振特性,将外差式频谱分析与随机共振原理相结合,提出基于外差式随机共振的涡街频率检测方法.理论分析、数值仿真和试验结果表明,含噪的涡街信号通过随机共振能有效地提高涡街信号信噪比,准确获取涡街频率.该方法在涡街频率检测中的应用是可行和有效的,为提高涡街流量计现场适应性及小流量弱涡街信号频率检测提供了一种新的方法.     

随机频率调制降低电磁干扰的调制信号类型比较研究

利用随机频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关变换器的电磁干扰。分析了具有不变概率密度分布的离散随机信号频率调制降低开关变换器EMI噪声的原理,并试制了一台随机频率调制开关变换器电源样机。比较了不同随机调制信号情况下开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明,两种调制信号均能有效降低开关谐波峰值,但是均匀分布随机信号的调制效果优于正态分布随机信号的调制效果。     

自适应扫频随机共振研究

研究了小参数随机共振和大参数二次采样随机共振应用的局限性，提出自适应扫频随机共振算法，通过自动改变信号采样频率和调整双稳系统的结构参数，实现了强噪声中弱信号的检测，达到工程应用的目的。实验研究表明，自适应扫频随机共振技术可应用于工程实际。     

基于随机共振的任意大频率微弱信号检测方法研究

通用非线性随机共振系统(参数a=1,b=1)在检测微弱信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,给实际应用带来了很大困难.针对这一情况,提出了一种能够检测大频率微弱信号的随机共振检测方法,通过调整系数k改变非线性参数6,使输入弱信号满足共振幅度要求;调整系数R改变非线性参数a、6,将共振频率提高R倍,从而实现了大频率微弱信号的随机共振.通过理论分析和数值仿真,研究了系数k和R的调整方法、步长等,构建了一种可实现的大频率微弱信号检测方法.     

时间序列模型中的随机共振现象

在滑动自回归(auto regressive and moving average,简称ARMA)时间序列模型的基础上,利用模态稳定性图来确定系统真实模态,描述了在求解过程中产生的随机共振现象。借助悬臂梁的有限元模型,利用精细时程积分方法计算得到了其加速度脉冲响应函数,建立了用于振动模态识别的ARMA模型。在利用模态稳定性图来确定系统真实模态的过程中发现,加入合适的噪声信号可以有效地改善识别结果,剔除虚假模态,即产生了随机共振现象。对悬臂梁进行时变化处理后,随机共振现象较之前不变系统更加显著,对最终识别结果产生了明显的优化作用。     

基于DSP的随机共振检测系统

以TMS320VC33为随机共振检测系统处理核心,介绍了强噪声背景下检测微弱信号的随机共振技术,TMS320VC33的性能特点,基于CPLD的自动数据采集电路,与PCI桥CY7C09449的接口,系统的软硬件设计与调试.该系统在电源设备故障信号检测应用中取得了很好的效果.     

基于随机共振原理的大频率微弱信号检测方法研究

针对直接利用随机共振原理不能有效地检测出大频率微弱信号的问题,提出了利用混频器的频谱搬移特性,将待测的大频率信号和信号发生器产生的信号混频,从而使大频率信号转化为小频率信号,然后再加入非线性双稳态系统,对此方法进行了理论上的研究并设计出了混频随机共振电路系统。研究结果表明,基于此方法设计的电路能有效地检测出大频率微弱信号。     

基于XPE的变尺度级联随机共振系统研究

随机共振作为一种新颖的信号处理手段在各个领域得到了广泛应用,在随机共振的基础上讨论了级联随机共振的构成方式,采用模拟电路的形式对其进行实现,并基于该电路构成嵌入式变尺度级联随机共振系统.此系统硬件采用ETX技术,可以对CPU主板功能进行全新整合,软件上通过定制XPE操作和采用EWF技术,加强了系统的稳定性,同时变尺度算法和最佳级联随机共振判断程序在系统中的移植可以使之在较高频率的场合准确应用.最后给出了应用实例,验证了该系统对信号提取的准确性.     

频率键控调制解调电路的设计

主要在频率键控FSK（Frequency-shift keying）技术的基础上,对频率键控调制解调电路的设计进行阐述,力争设计出体积小、功耗低、集成度高、抗干扰能力强的调制解调电路,符合未来通信技术设计的发展方向。     

基于随机共振原理的中低频信号检测方法与电路设计

大量研究表明,对于满足绝热近似理论的所谓小参数信号,利用随机共振特性可以实现被测信号中噪声能量向周期性有用信号能量的跃迁,从而增强信号输出的信噪比.针对在机械故障中常见的难以实现随机共振的中低频周期信号,利用信号调制特性,将其变换为可满足绝热近似理论的小参数信号,从而实现了基于随机共振原理的微弱信号检测.在此基础上,设计出了混频随机共振电路系统,利用混频器将待测信号与扫描信号发生器产生的信号作选频处理,然后输入非线性双稳态系统实现基于随机共振的检测.模拟实验结果表明,该电路系统能够实现随机共振并从噪声背景中检测出微弱的中低频周期信号.     

点线啮合齿轮点蚀的失效分析

简要介绍了新型的点线啮合齿轮，并就点线啮合齿轮在实际应用中所遇到的点蚀情况进行了分析，并最终提出了解决方法和改进措施。     

调制与非调制的半导体激光器典型稳频方法对比分析

针对半导体激光器稳频技术中的饱和吸收法、塞曼调制法、基于原子二向色性的激光器锁定(DAVLL)法和去除多普勒背景的二向色性锁定(DFDL)法4种典型稳频方法进行了稳定性、操作性、抗干扰能力等方面的对比分析,概括了调制和非调制稳频方法的优缺点,为相关实验选择合适的稳频方法提供依据。     

基于随机共振的逻辑计算理论回顾与展望

近年来,非线性科学领域中最重要的发现之一就是随机共振现象:噪声、输入信号和非线性系统之间通过相互作用,适量的噪声能够最优地增强非线性系统输出反应;另一方面,随着芯片制造工艺精确到纳米级尺度,噪声成为计算设备芯片大规模集成技术所面临的一个重要问题.对于计算精度、速度以及能耗三者之间的关系,通常不得不牺牲其中一方面的性能以保持其他两方面性能的优势.不同于传统的电路设计理念,通过控制噪声驱动的非线性动力系统来构造逻辑设备的思路受到了研究者的关注.基于随机共振理论,噪声驱动的非线性系统能够被用来设计非线性逻辑门.综述了噪声驱动的计算理论的最新进展,深入地介绍了一些模型以及存在的问题,并指出了进一步研究的方向.     

Simultaneous multi-dimensional spatial frequency modulation imaging

Abstract

One of the primary challenges in advanced manufacturing (AM) is the lack of efficient optical metrics for ensuring quality control over the manufacturing process. Many current imaging techniques have excessive data requirements and require computationally intensive post-processing to effectively characterize various AM environments. Spatial frequency modulated imaging (SPIFI) addresses many of these issues with the following benefits: it is compatible with long working distance optics, provides a large field-of-view, features single element detection, and can provide enhanced resolution. Here, we demonstrate SPIFI with enhanced resolution in multiple dimensions for the first time. This is achieved by incorporating multiple linear extended excitation sources oriented with axes at arbitrary angles with respect to each other. The system utilizes a single modulation mask enabling facile implementation within existing imaging systems such as those found in laser AM systems.     

高频调制矢量原子磁力仪综述

通过施加调制磁场降低测量1/f噪声、实现矢量化测量,是原子磁力仪中常用的方法。根据调制磁场频率与弛豫率的相对大小,可以分为低频调制和高频调制两大类。本文对高频调制原子磁力仪进行了总结和分类,按照调制磁场方向与抽运光方向的相对位置分为平行调制与垂直调制两大类,之后再按照主磁场方向细分为七类不同的配置。详细分析了其中四类较为常见的配置,分别是垂直调制X型、垂直调制零场型、平行调制Z型和平行调制零场型。从Bloch方程出发,推导了这4类配置的测量解析模型,除了梳理和验证现有文献的理论分析之外,也得到一些现有文献没有提及的测量模型。采用MATLAB Simulink模块进行了数值仿真,验证了解析模型推导过程一些简化处理的合理性。给出了Bloch方程的通用Simulink模型,可用于任意配置原子磁力仪的数值仿真。     

变频调速技术在电动执行机构中的应用

将变频调速技术应用于电动执行机构中,通过外给定信号控制电动机的转速,通过自行设定多段速度,调整力矩输出,完成可靠平滑的自动控制功能.使其适用于各种控制模式,可实现对阀门挡板等的可靠的开关控制和变频调节,也省去了执行机构必须的复杂的机械结构.     

变频调速技术在搅拌器中的优化应用

介绍变频调速技术的原理,通过应用变频调速技术适时控制机泵及搅拌器电机转速,使电机在输出相同转矩的同时电流减小,从而达到降低功率、减少功耗的目的.     

自适应随机共振技术在图像复原中的应用

为了优化强噪声背景下图像复原的效果,将随机共振原理应用于图像复原。通过添加最佳噪声的方法来实现随机共振,从而达到比较满意的复原效果,并提出了一种自适应算法。实验结果表明,在信噪比很低时,该方法优于传统方法,为强背景噪声下的图像复原、目标识别和图像理解等应用提供了一种新的思路。