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

1、隨機共振是非線性系統(tǒng)、輸入信號和噪聲之間出現(xiàn)協(xié)作效應，發(fā)生部分噪聲能量轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘柲芰康囊环N非線性現(xiàn)象。利用隨機共振可以提高輸出信噪比，與傳統(tǒng)的線性信號檢測方法相比，基于隨機共振的微弱信號檢測方法能夠檢測出信噪比更低的信號。
　　 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)隨機共振現(xiàn)象之間的聯(lián)系，證實內(nèi)稟振蕩的存在使得單穩(wěn)非線性系統(tǒng)具有選頻特性，從而導致單穩(wěn)系統(tǒng)的隨機共振現(xiàn)象。
　　 以單穩(wěn)

2、非線性系統(tǒng)用于微弱信號檢測為出發(fā)點，分析了外部輸入信號參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)對強噪聲背景中微弱信號檢測性能的影響。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)的選擇會影響單穩(wěn)系統(tǒng)的隨機共振效應，從而影響系統(tǒng)的微弱信號檢測性能；單穩(wěn)系統(tǒng)的微弱信號檢測性能與外部輸入信號的幅值以及頻率參數(shù)也有很大的關系，對于確定的非線性系統(tǒng)，不當?shù)膮?shù)選取會使系統(tǒng)不能產(chǎn)生隨機共振現(xiàn)象。有關系統(tǒng)參數(shù)和信號

3、參數(shù)的討論，為微弱信號檢測系統(tǒng)的選擇和設計提供了一定的參考。
　　 最后，我們設計出了一種具有內(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，推導出了系統(tǒng)內(nèi)稟振蕩頻率的一般表達式。設計出具有相同內(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檢測性能，指出在實際設計微弱信號檢測系統(tǒng)時，要根據(jù)待測信號選擇合適的單穩(wěn)系統(tǒng)。
　　 隨機共振在信號檢測方面具有極大的應用潛