隨機共振和平滑數(shù)據(jù)處理在引力實驗中的應(yīng)用研究.pdf

1、在引力實驗中譬如萬有引力常數(shù)G的測量、牛頓反平方定律的檢驗、弱等效原理的實驗檢驗、引力波探測等，其檢測效應(yīng)一般都極其微弱。其噪聲一般可以分為兩類：一類是外部干擾源的影響，另一類是受到本征噪聲的影響。外部干擾，譬如電磁力、實驗室周圍環(huán)境溫度的變化、地面振動等等，這些影響都可以采取一定的措施（例如電磁屏蔽、恒溫處理、隔振等）將它們的效應(yīng)盡量減小；但是系統(tǒng)的本征噪聲是無法消除的，它們給引力實驗（特別是常溫實驗）的測量設(shè)置了基本的限制。一般情況

2、下噪聲對于信號的測量是有害的，但是它在一定的條件下也能起積極的作用，如通過隨機共振器這樣的非線性裝置，通過調(diào)節(jié)參數(shù)或增加噪聲強度可以提高系統(tǒng)輸出信號的信噪比。本人在碩士期間主要圍繞噪聲問題做了如下的工作：(1)對各種類型的噪聲進行了廣泛的調(diào)研，簡單介紹了熱噪聲、低頻噪聲、散爍噪聲的物理性質(zhì)，并在所閱讀的英文文獻基礎(chǔ)上對機械系統(tǒng)熱噪聲的理論計算做了相應(yīng)的概述。(2)對隨機共振產(chǎn)生的機理做了詳細的介紹，應(yīng)用此技術(shù)從理論上檢測出被強色噪聲淹

3、沒的已知頻率的弱正弦信號，并初步將此技術(shù)應(yīng)用于光子靜止質(zhì)量的上限檢驗這一零檢驗實驗中。(3)在宏觀旋轉(zhuǎn)物體等效原理實驗中，分別討論了低通濾波和時域平滑處理對抑制高頻噪聲的影響。理論計算表明使用低通濾波會引起偽加速度差，其物理原因，在于多項式不是諧振的，包含有豐富的頻率成分，且低通濾波做的是非等權(quán)平均；時域平滑處理不僅會抑制高頻噪聲，還不會引起偽加速度差，且將高頻噪聲引起加速度差的不確定度從抑制到，其物理原因在于時域平滑處理是做等權(quán)平均的