基于并聯(lián)隨機共振的弱信號檢測研究.pdf

1、從強大的背景噪聲中檢測出有用的弱信號已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用到工程實踐中，包括從海洋噪聲中提取信號源，地震傷亡人員的氣息檢測，生物質(zhì)的微弱變化以及機械設(shè)備的故障診斷等方面有了很好的應(yīng)用。鑒于弱信號的應(yīng)用范圍越來越廣逐漸發(fā)展出了弱信號檢測學(xué)。弱信號的檢測研究是基于數(shù)理學(xué)，動力學(xué)，電子學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的研究，研究輸入信號和附加噪聲的規(guī)律，找出削弱噪聲強度或者抑制噪聲的方法并從中提取出有用的信號，從而達(dá)到降低信噪比的目的。弱信號檢測技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)從

2、最初的線性時變的單一檢測方法逐漸發(fā)展成為非線性混響的綜合檢測方法。作者通過大量查閱文獻(xiàn)資料找出了一種能將噪聲能量經(jīng)過某種作用轉(zhuǎn)換為信號的方法，即隨機共振的原理。
　　隨機共振是將噪聲作為一種有益信號，通過雙穩(wěn)系統(tǒng)的躍遷效應(yīng)使弱信號得以增強的現(xiàn)象。隨機共振系統(tǒng)是通過雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)對噪聲和信號起作用的，因此在隨機共振的理論中需要調(diào)節(jié)雙穩(wěn)系統(tǒng)的參數(shù)使系統(tǒng)與輸入信號達(dá)到一種共振的狀態(tài)，在這種狀態(tài)下噪聲能量會發(fā)生躍遷并疊加到有益信號中去。作者通

3、過對雙穩(wěn)系統(tǒng)添加信號和噪聲并得出實驗的仿真結(jié)果驗證了隨機共振方法的有效性。弱信號檢測中隨機共振理論對雙穩(wěn)系統(tǒng)的參數(shù)有很強的依賴性，而并聯(lián)隨機共振的使用能在一定程度上弱化雙穩(wěn)系統(tǒng)對參數(shù)的依賴，在對并聯(lián)隨機共振的信號仿真結(jié)果的研究中發(fā)現(xiàn)，將信號和強噪聲同時輸入到多層隨機共振的子系統(tǒng)中，并對子系統(tǒng)輸出的結(jié)果進(jìn)行互相關(guān)和自相關(guān)的分析，最后提取相同成分，可以達(dá)到提高信噪比的目的。最后作者將并聯(lián)隨機共振的方法應(yīng)用于工程信號滾動軸承的故障信號的檢測中