α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下微弱信號的隨機(jī)共振檢測方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的微弱信號檢測方法大多都是通過抑制噪聲來實(shí)現(xiàn)微弱信號檢測的，而隨機(jī)共振噪聲增強(qiáng)的“反常機(jī)制”使得其為人們在尋找強(qiáng)噪聲背景下的微弱信號檢測方法時開辟了新的思路。α穩(wěn)定分布是一種更為廣義的高斯分布，用α穩(wěn)定分布描述的噪聲即α穩(wěn)定噪聲能夠非常好地與實(shí)際數(shù)據(jù)相符合。因此，本文將α穩(wěn)定噪聲與隨機(jī)共振系統(tǒng)相結(jié)合，以Matlab為仿真平臺，以信噪比增益或平均信噪比增益為衡量指標(biāo)，分別研究了α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下單個或多個高、低頻微弱信號激勵的隨機(jī)共振現(xiàn)

2、象。
　　本文先將α穩(wěn)定噪聲與雙穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)相結(jié)合，研究了α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下的雙穩(wěn)隨機(jī)共振現(xiàn)象。探究了α穩(wěn)定噪聲分布參數(shù)α、β，雙穩(wěn)系統(tǒng)參數(shù)α、b與系統(tǒng)共振輸出效應(yīng)之間的關(guān)系，揭示了α、β，α、b對雙穩(wěn)系統(tǒng)共振輸出效應(yīng)的作用規(guī)律。研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，通過調(diào)節(jié)α或b均可誘導(dǎo)隨機(jī)共振來實(shí)現(xiàn)α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下的微弱信號檢測，且存在多個α、b區(qū)間均可誘導(dǎo)隨機(jī)共振，這些區(qū)間不隨α（或β）的變化而變化；不同α（或β）均可對雙穩(wěn)系統(tǒng)共振輸

3、出效應(yīng)產(chǎn)生規(guī)律性的影響，且α（或β）在高、低頻微弱信號檢測中的作用規(guī)律相同；在研究α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下單、多頻雙穩(wěn)隨機(jī)共振現(xiàn)象時所得結(jié)論相同。隨后，本文將α穩(wěn)定噪聲與單穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)相結(jié)合，以同樣的方式研究了α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下的單穩(wěn)隨機(jī)共振現(xiàn)象。研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)α或乘性α穩(wěn)定噪聲放大系數(shù)D均可誘導(dǎo)隨機(jī)共振來實(shí)現(xiàn)α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下的微弱信號檢測，且α和D分別存在一個最優(yōu)值可使系統(tǒng)產(chǎn)生最佳的隨機(jī)共振效應(yīng)；不同α（或β）均

4、可對單穩(wěn)系統(tǒng)共振輸出效應(yīng)產(chǎn)生規(guī)律性的影響，且α（或β）在高、低頻微弱信號檢測中的作用規(guī)律相同；在研究α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下單、多頻單穩(wěn)隨機(jī)共振現(xiàn)象時所得結(jié)論相同。上述結(jié)論有助于自適應(yīng)調(diào)參隨機(jī)共振系統(tǒng)中參數(shù)的合理選取，為實(shí)現(xiàn)α穩(wěn)定噪聲環(huán)境下微弱信號隨機(jī)共振檢測的實(shí)際工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。最后，本文通過Multisim仿真實(shí)驗(yàn)和模擬電路實(shí)驗(yàn)對參數(shù)補(bǔ)償隨機(jī)共振進(jìn)行了研究。所得結(jié)論可為利用參數(shù)補(bǔ)償法實(shí)現(xiàn)高頻微弱信號隨機(jī)共振檢測時補(bǔ)償參數(shù)K的選取提供依據(jù)。