对称二值噪声下线性系统的随机共振

对于受到外部周期力、乘性和加性的二值噪声共同作用下的线性系统,通过运用Shapiro-Loginov公式,计算出系统一阶矩和信噪比的表达式。信噪比作为加性噪声强度D2的函数,数值结果表明在负相关区域-1≤λ〈0条件下有随机共振现象出现,而在非负相关区域0λ1却未出现;作为乘性噪声强度D1的函数时,仍在负相关区域-1≤λ〈0有共振现象发生,峰值高度随D2的增大而增大,位置右移;输入信号频率ω和外部力振幅α作为信噪比的变量时,随机共振现象也被发现,峰值的位置却不随着λ、α的变化而变化。     

相关乘性和加性高斯白噪声激励下周期势系统的随机共振

研究了外加周期信号作用下,相关高斯乘性和加性白噪声激励下周期势系统的随机共振.利用线性响应理论,计算了系统输出信号的功率谱密度、振幅、相位差.研究结果表明:当加性噪声强度和关联系数不变的情况下,通过调整乘性噪声强度可以出现随机共振;关联系数的正负以及大小对随机共振的影响较小.当乘性噪声强度较小时,输出信号的振幅和相位差曲线有一个单峰出现,即出现随机共振现象,能量从噪声向信号进行转化.随着噪声强度的增大,随机共振现象消失,噪声由增大系统的有序程度渐渐变为增大系统的无序程度.     

色噪声激励下三势阱系统逻辑随机共振研究

本文利用基于Simulink的数值模拟方法研究了高斯色噪声激励下三势阱系统的逻辑随机共振现象.首先对于独立的加性和乘性高斯色噪声激励下的三势阱系统,发现仅有加性噪声作用不能实现可靠的逻辑操作,但加性噪声和乘性噪声共同作用可诱导良好的逻辑随机共振现象.和高斯白噪声相比较,高斯色噪声激励下能产生可靠逻辑随机共振的（D,Q）平面上的区域范围更大.进一步讨论了加性和乘性噪声之间的关联对于逻辑随机共振现象的影响,发现噪声关联对逻辑随机共振现象起着破坏性的作用.     

有界噪声激励下系统随机共振的改善

为了考察有界噪声参数改变对系统随机共振的影响,本文研究了三个典型随机系统的输出.通过随机Runge-Kutta法对方程进行离散,计算长时间历程下系统的响应.结果表明,改变有界噪声的平均频率Ω及参数σ,可以有效地改善有界噪声系统的随机共振行为,且存在ω-Ω数值关系可使得共振效果最佳.随着平均频率的增加,随机共振的峰值会呈现增大且偏移的状态,而σ的增大却往往会抑制随机共振现象.为了验证结果的可靠性,本文建立了Simulink模型,通过仿真实验可得到相同的结论.     

多传感器耦合随机共振子系统的协同响应及其应用

提出了耦合随机共振子系统的协同响应和频谱特性概念,解析和数值地分析了系统参数、噪声强度和耦合系数对单一共振子、耦合和无耦合共振子系统的灵敏度、功率谱放大率和信噪比的影响,构建了基于多传感器耦合随机共振子的微弱信号检测模型.理论分析和数值模拟结果表明多传感器耦合系统能产生更强烈的共振效应,其功率谱放大率和信噪比都能显著提高,并通过轴承故障诊断实例证明,所构建的检测模型对噪声淹没的微弱信号具有较强的检测能力,具有良好的应用前景.     

基于随机共振的机器人二值化触觉传感器降噪方法

机器人触觉传感器由于测量机理、敏感元件、维间耦合干扰、读取电路噪声等多方面的原因,存在着较强的干扰噪声,这种噪声对触觉信号的二值化过程带来了严重影响,本文首次利用非线性系统的随机共振现象,对机器人触觉传感器的二值化过程进行优化,从而实现二值化触觉传感器的降噪,实验结果证明了本方法的有效性。     

Levy噪声下基于自适应级联三稳随机共振的4FSK信号检测

针对Levy噪声背景下数字信号检测效率较低的问题,提出了一种基于自适应级联三稳态随机共振的4FSK信号提取新方法,并与4FSK信号传统调制解调模型作对比。模拟并比较了自适应级联三稳态随机共振系统模型和传统模型的输出信号误码率。数值仿真实验结果表明,与传统调制解调模型相比,4FSK信号在经过自适应级联三稳态随机共振系统模型解调后的输出信号误码率相较于传统调制解调模型要平均降低了4%,且时域图像更为清晰,毛刺明显减少,频谱幅值大幅提升。该实验的成功表明随机共振系统对冲击噪声中的数字信号检测有很强的应用前景。     

突触噪声作用下的IF阈值神经元模型的随机共振

基于带阈值的积分放电模型研究了神经元在突触递质噪声和周期信号驱动下的随机共振现象.利用平均法得到系统输出幅值增益的精确表达式,考察了输出幅值增益与信号频率、噪声强度、相关时间及非对称度的关系.发现输出幅值增益随着这些参量的演化曲线在一定条件下呈非单调的,这些都表明在突触递质噪声和周期信号驱动下的神经发放确实存在随机共振现象.     

基于随机共振的瓦斯检测系统研究

针对煤矿井下被检测信号中所含有的瓦斯浓度信息较为微弱的问题,提出了一种基于随机共振的瓦斯检测系统的设计方案;分析了随机共振的原理,介绍了基于多层随机共振算法的瓦斯检测系统结构;并以双层随机共振模型为例,给出了该系统的仿真及数值分析。结果表明,该系统能够避免煤矿井下噪声的影响,获得较为准确的瓦斯浓度信息。     

双稳态自适应随机共振的强噪声图像复原研究

传统的图像滤波复原技术一般都是对图像中的噪声加以抑制或消除,但图像在强噪声污染时传统的方法消除噪声很困难。根据随机共振可以利用噪声增强弱信号的特性,提出了一种通过比较互信息熵,自适应调节参数使双稳态系统达到随机共振来复原含噪图像的方法。实验结果表明,在强噪声背景下与传统滤波复原方法相比,该方法复原信噪比更高,鲁棒性好,改善了图像复原的效果。     

非周期随机共振抑噪应用研究

研究了噪声和随机二进制信号同时激励双稳系统时的输出响应，并测量了输入输出互相关系数。结果表明，随机共振并不限于周期信号，对于非周期信号也广泛存在。利用双稳系统中的非周期随机共振效应，可以减小随机信号传输中的噪声水平，改善输出信号质量，这在数字通信领域具有十分重要的意义。     

色关联的色噪声驱动的双稳杜芬模型的稳态分析

研究了由色关联的色噪声驱动的双稳杜芬模型的稳态概率密度函数及状态变量的均值和标准方差．首先应用一致有色噪声近似方法,推导出了具有色关联的色噪声驱动的双稳杜芬模型的稳态概率密度函数的解析表达式．分析了噪声的“有色性”及关联性对稳态密度函数和状态变量的均值、标准方差的影响,发现了一些由白噪声激励的杜芬模型中不会出现的新的非线性现象：加性噪声强度、噪声之间的关联系数和关联时间都能够诱导非平衡相变．     

随机共振技术在弱随机二元码检测中的应用研究

分析了小信号条件下二维双稳Duffing系统的随机共振现象,提出基于Duffing系统随机共振技术的微弱随机二元码检测方法,此方法在不需要知道被检测信号的任何先验知识的条件下,检测微弱随机二元码信噪比可以达到-25dB以下,并可估计出信号波形,计算机仿真验证了该方法的有效性;为强噪声背景下微弱随机二元码的检测提供了一种操作性强、高效的方法。     

随机信号在神经元网络中诱发的双空间相干共振

对确定性行为为静息的神经元网络施加随机信号进行控制,随着信号强度的增加,网络行为由无序到有序的空间行为一螺旋波再到无序,螺旋波的结构由复杂到简单再到复杂到简单的交替,由网络行为的空间结构函数计算出的信噪比会两次达到极大值,即发生了两次空间相干共振,结果不仅展示了该随机信号控制下的网络的动力学行为,还为通过施加控制因素诱导产生空间共振来提高神经系统的信息处理能力提供了可能的方法．     

基于小波变换和随机共振的微弱信号检测方法

根据随机共振的噪声选择性和频率敏感特性,提出了基于小波变换和随机共振的微弱信号检测方法.对含噪输入信号经多尺度小波变换分解为不同尺度频率的信号成分后,通过引入尺度收缩因子来调节各尺度信号成分的大小,再将不同尺度的分解信号作为双稳系统的输入,研究了不同尺度频率信号经收缩因子作用后对系统输出信噪比的影响.数值仿真结果表明,选取合适的尺度收缩因子,能有效提高系统输出的信噪比.     

Asymptotical boundedness for stochastic coupled systems on networks with time-varying delay driven by G-Brownian motion

This paper investigates a class of stochastic coupled systems on networks with time-varying delay driven by G-Brownian motion (G-SCSNTVD, in short). By means of inequality technique, kth vertex-Lyapunov functions and graph-theory, we obtain asymptotical boundedness for G-SCSNTVD. As an application, stochastic coupled oscillator networks with time-varying delay driven by G-Brownian motion are discussed. Moreover, an example is given to illustrate the theory obtained.