噪聲的隨機(jī)助長(zhǎng)作用及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨機(jī)助長(zhǎng)描述了噪聲在非線性系統(tǒng)中的積極作用，涉及到信號(hào)、噪聲以及非線性系統(tǒng)。信號(hào)和噪聲在實(shí)際使用中往往是給定的，而通過改變勢(shì)函數(shù)的形式可以改變系統(tǒng)非線性，增強(qiáng)系統(tǒng)中噪聲的隨機(jī)助長(zhǎng)作用。本文采用近似解析理論和數(shù)值仿真相結(jié)合的方法研究了噪聲在不同非線性系統(tǒng)中所具有的助長(zhǎng)作用，提出了二次方分段雙穩(wěn)勢(shì)函數(shù)及基于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機(jī)助長(zhǎng)的微弱信號(hào)檢測(cè)方法。
　　分析了經(jīng)典雙穩(wěn)勢(shì)函數(shù)的輸出特性，針對(duì)邊界函數(shù)高次方造成的飽和特性，提出了二次方

2、分段雙穩(wěn)勢(shì)函數(shù)。推導(dǎo)了該勢(shì)函數(shù)克萊默斯逃逸率和輸出信噪比的表達(dá)式，并用數(shù)值仿真證實(shí)它能夠提高輸出信號(hào)的信噪比和功率譜，實(shí)現(xiàn)噪聲隨機(jī)助長(zhǎng)作用的增強(qiáng)。并從動(dòng)力學(xué)的角度，分析了不同非線性勢(shì)函數(shù)所確定的勢(shì)場(chǎng)力對(duì)噪聲助長(zhǎng)作用的影響。
　　通過分析不同幅值的正弦周期信號(hào)單獨(dú)作用于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)時(shí)系統(tǒng)輸出信號(hào)的幅值變化，說明了系統(tǒng)具有不飽和特性；并且給出了該系統(tǒng)輸入信號(hào)的靜態(tài)觸發(fā)閾值。研究了相同幅值的正弦周期信號(hào)作用時(shí)，不同強(qiáng)度噪聲下二次方

3、分段雙穩(wěn)系統(tǒng)輸出特性，結(jié)果表明勢(shì)函數(shù)形式能夠影響噪聲的隨機(jī)助長(zhǎng)作用。
　　將基于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機(jī)助長(zhǎng)的方法應(yīng)用于檢測(cè)軸承故障信號(hào)和渦街流量信號(hào)，檢測(cè)結(jié)果表明基于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機(jī)助長(zhǎng)的微弱信號(hào)檢測(cè)方法能夠有效增強(qiáng)噪聲的隨機(jī)助長(zhǎng)作用，實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的檢測(cè)。
　　最后，利用MATLAB Scrip節(jié)點(diǎn)進(jìn)行LabVIEW和MATLAB的混合編程，開發(fā)了基于噪聲隨機(jī)助長(zhǎng)作用的微弱信號(hào)檢測(cè)軟件。渦街信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果表明該軟件可應(yīng)