基于非線性系統(tǒng)隨機(jī)共振和內(nèi)稟振蕩的微弱信號(hào)檢測研究.pdf

1、隨機(jī)共振是非線性系統(tǒng)、輸入信號(hào)和噪聲之間出現(xiàn)協(xié)作效應(yīng)，發(fā)生部分噪聲能量轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)能量的一種非線性現(xiàn)象。利用隨機(jī)共振可以提高輸出信噪比，與傳統(tǒng)的線性信號(hào)檢測方法相比，基于隨機(jī)共振的微弱信號(hào)檢測方法能夠檢測出信噪比更低的信號(hào)。
　　 本文以具有內(nèi)稟振蕩的單穩(wěn)非線性系統(tǒng)為研究對象，考察了系統(tǒng)的內(nèi)稟振蕩與單穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振現(xiàn)象之間的聯(lián)系，證實(shí)內(nèi)稟振蕩的存在使得單穩(wěn)非線性系統(tǒng)具有選頻特性，從而導(dǎo)致單穩(wěn)系統(tǒng)的隨機(jī)共振現(xiàn)象。
　　 以單穩(wěn)

2、非線性系統(tǒng)用于微弱信號(hào)檢測為出發(fā)點(diǎn)，分析了外部輸入信號(hào)參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)對強(qiáng)噪聲背景中微弱信號(hào)檢測性能的影響。研究表明系統(tǒng)參數(shù)決定了內(nèi)稟振蕩的頻率，由于單穩(wěn)非線性系統(tǒng)的隨機(jī)共振現(xiàn)象來源于系統(tǒng)本身的內(nèi)稟振蕩，所以系統(tǒng)參數(shù)的選擇會(huì)影響單穩(wěn)系統(tǒng)的隨機(jī)共振效應(yīng)，從而影響系統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測性能；單穩(wěn)系統(tǒng)的微弱信號(hào)檢測性能與外部輸入信號(hào)的幅值以及頻率參數(shù)也有很大的關(guān)系，對于確定的非線性系統(tǒng)，不當(dāng)?shù)膮?shù)選取會(huì)使系統(tǒng)不能產(chǎn)生隨機(jī)共振現(xiàn)象。有關(guān)系統(tǒng)參數(shù)和信號(hào)

3、參數(shù)的討論，為微弱信號(hào)檢測系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)提供了一定的參考。
　　 最后，我們設(shè)計(jì)出了一種具有內(nèi)稟振蕩特性的二維非線性系統(tǒng)，分析并給出其作為單穩(wěn)系統(tǒng)的條件，推導(dǎo)出了系統(tǒng)內(nèi)稟振蕩頻率的一般表達(dá)式。設(shè)計(jì)出具有相同內(nèi)稟振蕩頻率的對稱單穩(wěn)系統(tǒng)和非對稱單穩(wěn)系統(tǒng)，通過分析比較這兩種單穩(wěn)系統(tǒng)的頻率特性以及微弱信號(hào)檢測性能，指出在實(shí)際設(shè)計(jì)微弱信號(hào)檢測系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)待測信號(hào)選擇合適的單穩(wěn)系統(tǒng)。
　　 隨機(jī)共振在信號(hào)檢測方面具有極大的應(yīng)用潛