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。     

色噪声作用下线性系统的随机共振

研究了当系统的固有频率和激励信号受色噪声作用时,过阻尼二阶线性中的随机共振现象。通过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。系统平均输出幅度增益是色噪声的强度和相关率以及激励信号的频率的非单调函数,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;通过改变噪声参数和系统参数可以提高系统的输出幅度增益。该方法适用于色噪声环境中线性系统的微弱信号检测。     

相关乘性和加性噪声共存背景下的谐波恢复

针对零均值乘性噪声和加性噪声共存、并且乘性噪声之间相关,乘性噪声和加性噪声之间也相关的噪声背景下的谐波频率估计问题,先用噪声互可混的概念来体现多个噪声之间的相关关系,并在此基础上提出了一种四阶时间平均多矩谱方法。该方法能够有效地估计出观测信号中的谐波频率,并且无需限制噪声的颜色和分布。仿真实验验证了该算法的正确性。     

相关乘性和加性噪声共存背景下的谐波恢复

针对零均值乘性噪声和加性噪声共存、并且乘性噪声之间相关，乘性噪声和加性噪声之间也相关的噪声背景下的谐波频率估计问题，先用噪声互可混的概念来体现多个噪声之间的相关关系，并在此基础上提出了一种四阶时间平均多矩谱方法。该方法能够有效地估计出观测信号中的谐波频率，并且无需限制噪声的颜色和分布。仿真实验验证了该算法的正确性。     

智能语音识别系统中噪声估计算法的研究和改进

智能语音识别技术的研究已有较长的时间,但由于语音信号本身所具有的多变性、瞬时性、连续性和动态性的特征,使得机器在不同的环境尤其是噪声环境中进行语音信号的识别仍具有一定的困难.为了提高带噪语音信号识别的准确率,本文研究了一种常用的噪声估计算法,即基于后验信噪比的时间递归平均算法.并在此算法的基础上提出了一种对平滑因子的改进算法,将语音活性检测算法与这两种算法在不同输入信噪比下进行模拟验证.通过运算结果的对比分析可以看出,改进后的算法相比于语音活性检测算法最高可以使输出分段SNR提高2.1 dB,相比于原时间递归平均算法最高可以使输出分段SNR提高0.5 dB,表明低输入SNR下改进后的算法可以有效提高语音信号的质量和可懂度.     

谐振式光纤陀螺数字锁相放大器设计

介绍了基于双频率锯齿波组合调制的谐振式光纤陀螺（R-FOG）的检测原理,分析了数字系统信号相关检测的理论.通过分析陀螺输出信号的特点,利用可编程逻辑器件（FPGA）产生的同步方波进行解调,优化设计了一种用于R-FOG检测系统的数字锁相放大器,并分析了其相关检测的信噪比改善.应用于陀螺系统,实现了谐振频率快速、稳定的跟踪锁定.实验结果表明,设计的检测电路满足闭环反馈的精度要求,锁定时间为1.1 ms.     

双Duffing振子逆向联合信号检测模型

针对Duffing振子信号检测系统存在的输入噪声对系统扰动的影响、目标信号与内策动力的相位同步以及系统输出运动状态判断3个关键性问题,分别提出了相应的解决方法。提出了一种基于临界阈值字典的逆向相变方法,根据临界阈值随噪声强度的单调性建立临界阈值字典,有效避免了低信噪比下输入噪声对系统的扰动。提出了一种双系统联合检测方法,解决了目标信号相位和内策动力相位不同步问题,并推导出了由于相位的不遍历性导致的虚惊概率。提出了一种基于输出相空间图形表征的系统运动状态判断方法,并进行了可行性的数学证明,实现了检测结果的低运算量、高精度的嵌入式表征。最终建立了适用于工程实际的低信噪比下Duffing振子信号检测模型,使得检测概率不变的前提下最低检测信噪比大幅度降低。     

有色噪声中非线性滤波器的信噪比研究

针对实际信号处理中噪声的有色性和微弱信号,本文对有色噪声中非线性滤波器的信噪比问题进行研究。利用柯西-施瓦兹不等式和瑞利商定理,推导了信噪比理论上限值,并对有色高斯噪声进行了一阶滑动平均建模,同时在弱相关系数条件下,为提高系统输出信噪比,给出了信号波形优化方法。研究结果表明,阈值系统中一阶滑动平均有色噪声的相关系数能够提高输出信噪比,在尺度有色噪声下,随机共振现象不会发生,而在高斯混合色噪声中,存在随机共振现象。本研究为噪声增强非线性信号处理技术提供了重要参考价值。     

DS/SSMA扩频多址系统的容量及性能分析

给出在采用各种切普(Chips)波形时DS/SSMA系统的信号特点,并对它们在加性高斯白噪声信道下的多址容量及性能进行了分析,通过Monte—Carlo仿真得到了接收端信噪比随Chips波形、用户数变化的关系.     

基于广义随机共振的Chirp信号检测性能分析

为便于提取多个chirp信号叠加噪声模型中目标chirp信号的参数信息,本文研究了该混合信号激励过阻尼双稳系统的随机共振现象。但由于chirp信号在频域能量的非聚焦性,传统刻画随机共振的信噪比指标失效。因此,基于chirp信号在分数阶傅里叶变换域上的能量分布特性,对非线性随机动力系统的畸变输出信号进行变换域上的最优滤波,给出最优分数阶傅里叶变换域上的信干比定义形式,并以此作为目标chirp信号经过系统后的性能增益的度量和广义随机共振现象的判别依据。数值仿真结果表明,在存在多个chirp信号驱动的过阻尼双稳系统中,当目标chirp信号或噪声能量不足以激发粒子跃迁时,干扰chirp信号能在一定程度上协助粒子发生跃迁,产生协同随机共振现象,从而提高对目标chirp信号的检测性能。     

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.     

利用光子晶体光纤产生光孤子压缩态

利用强度相关的自相位调制效应从实验中得到了光孤子幅度压缩态.实验装置主要部分为非对称的Sagnac干涉仪,光脉冲通过PC/FC接头连接到分光比为90:10的耦合器,耦合器与40m长的光子晶体光纤形成干涉环.在合适的输入功率下,干涉仪的输出端可以得到光孤子幅度压缩态.利用零拍平衡探测系统对光孤子幅度压缩态进行了检测,检测部分包括50/50分束器、2个低噪声光电探测器和1个加减法器与频谱分析仪.测得输入Sagnac环和输出Sagnac环光强分布曲线,以及以散粒噪声为基准的信号噪声的相对曲线,计算产生的光孤子振幅压缩态压缩率为1.6 dB.实验数据分析表明,选择合适的光子晶体光纤,能进一步增大压缩率.     

Signal modulating noise effect in bistable stochastic resonance systems and its analog simulation

1 INTRODUCTIONSince stochastic resonance (SR) was presentedby Benzi et al[1]to explainthe periodic recurrent iceages ,this phenomenon has continuously attractedconsiderable attention. The termof SRdescribes aphenomenon whereby the response of a nonlinearsystemto a periodic signal can be amplified and op-ti mized by the assistance of noise .Stochastic resonance was first discussedin thecontext of bistable systems . Fauve et al[2]per-formed the first experi ment of stochastic resonancewit…     

多径衰落信道下MIMO OFDM系统的定时同步算法

提出了一种多径衰落信道下多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统的定时同步算法.算法将恒幅零自相关码作为训练序列,每根发射天线采用修正的循环延迟序列,在接收端分别计算本地序列和接收信号的互相关和接收信号的对称自相关,再将二者结合起来以确定定时位置.为了对抗多径信道中第1径不是最强径的情况,还采用了多径后向搜索技术,并利用可变阈值进行判决,以改善同步性能.通过仿真对算法在加性高斯白噪声信道和多径信道下的性能进行了验证和比较.     

Lévy noise induced stochastic resonance in an FHN model

This paper aims to investigate the stochastic resonance(SR) in an Fitz Hugh-Nagumo(FHN) model with an additive Lévy noise numerically. The non-Gaussian Lévy noise is a kind of general random noise which is different from the usual Gaussian noise, and it has small fluctuations with the unpredictable jumps to describe the random fluctuations in an FHN model. SR is determined by the signal-to-noise ratio(SNR), and the numerical simulation results show the occurrence of the SR phenomena in the given FHN system. The influence of various parameters of the Lévy noise and the FHN model on the SR will be examined, and some mechanisms of the Lévy noise-induced SR are presented which are different from those of the Gaussian noise.     

数字图像乘性与加性水印算法比较研究

本文利用数字图像离散余弦变换系数的广义高斯分布模型,在图像嵌入水印后峰值信噪比（peaksignaltonoiseratio,PSNR）--致的条件下,以检测概率为衡量指标,理论分析了数字图像加性和乘性算法在未受到攻击时的性能,乘性算法的性能随形状参数的变大而提高,而加性算法的相关检测器性能与形状参数无关。攻击实验分析表明,除了抗滤波攻击性能较差外,加性算法在其他攻击下表现出较强的鲁棒性。