隨機共振信號恢復機理與方法研究.pdf

1、隨機共振通過噪聲加強了非線性系統(tǒng)對外界響應的靈敏性和選擇性。能量轉移機制使微弱信息在輸出頻譜中突顯出來,但同時系統(tǒng)輸出的時域波形發(fā)生失真。本文圍繞雙穩(wěn)隨機共振輸出波形的恢復問題展開了深入的研究,對促進隨機共振理論的發(fā)展和完善,指導其工程應用具有重要的意義。
　　 雙穩(wěn)隨機共振的三要素是噪聲、雙穩(wěn)系統(tǒng)和輸入信號。由此發(fā)展起來的噪聲調諧、系統(tǒng)參數調節(jié)以及二次采樣隨機共振可看作是在非絕熱近似條件下,改變某一要素的特性去適應其他要素以達

2、到系統(tǒng)協(xié)同的過程。從優(yōu)化系統(tǒng)輸出性能的角度進行考察,調節(jié)系統(tǒng)參數的方法優(yōu)于尋找最優(yōu)噪聲強度的傳統(tǒng)方法,而二次采樣隨機共振對于信號頻率具有更強的適應性。當輸入中噪聲強度和信號頻率均為大參數時,系統(tǒng)參數和二次采樣頻率可以結合起來對系統(tǒng)行為產生有益的調節(jié)作用。
　　 將信號處理和粒子動力學相結合,對雙穩(wěn)系統(tǒng)輸出波形失真因素及表現形式進行分析,給出了恢復系統(tǒng)函數。通過討論幅值不同的四類無噪正弦信號的波形恢復過程,揭示了由粒子躍遷經過雙穩(wěn)

3、系統(tǒng)勢函數拐點引起的脈沖失真。對于閾下隨機共振,為減小殘余噪聲的干擾,引入級聯雙穩(wěn)系統(tǒng)和參數可調的恢復系統(tǒng)對信號波形進行有效恢復。
　　 將信號分為類正弦信號和類脈沖信號,提出基于信號分類的隨機共振恢復方法。對上述兩類信號,可以選擇級聯雙穩(wěn)或單穩(wěn)隨機共振提取被噪聲污染的有用信息,然后求取參數可調或者參數固定的恢復系統(tǒng)對隨機共振輸出的響應即為恢復信號。該法與系統(tǒng)參數調節(jié)和二次采樣隨機共振相結合,可用于大參數信號的波形恢復。實驗證明