基于Duffing振子的自適應(yīng)隨機共振微弱信號檢測.pdf

1、在精密儀器測量中，信號往往會被各類噪聲所覆蓋，利用隨機共振特性，精確提取強噪聲背景下的微弱特征信號信息，實現(xiàn)極低信噪比狀態(tài)下的微弱信號檢測，成為近年來研究的熱點之一。
　　本文以二維Duffing振子為隨機共振發(fā)生載體，研究了Duffing混沌系統(tǒng)各參數(shù)誘導(dǎo)隨機共振問題，分別提出了基于全局人工魚群算法的自適應(yīng)隨機共振微弱信號檢測和基于Duffing振子隨機共振和遺傳算法的頻率調(diào)制微弱信號檢測方法，建立了檢測模型，通過仿真實驗，驗證

2、了檢測效果。具體研究如下:
　　從隨機共振線性響應(yīng)和絕熱近似理論角度，推導(dǎo)了隨機共振產(chǎn)生及其限制條件。基于Duffing振子隨機共振特性，采用手動設(shè)置參數(shù)方法，實現(xiàn)了α穩(wěn)定噪聲背景下隨機共振微弱信號檢測;在高斯白噪聲背景下，研究了雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)參數(shù)對隨機共振模型結(jié)構(gòu)的影響;在α穩(wěn)定噪聲背景下，研究了二維Duffing振子系統(tǒng)各參數(shù)對隨機共振輸出的影響，為自適應(yīng)隨機共振系統(tǒng)搭建提供了理論支持。
　　為克服傳統(tǒng)自適應(yīng)隨機共振單一參數(shù)

3、優(yōu)化的缺陷，解決多參數(shù)調(diào)節(jié)問題，提出基于全局人工魚群算法的自適應(yīng)隨機共振微弱信號檢測。以系統(tǒng)全參數(shù)為優(yōu)化對象，比較了二維Duffing振子隨機共振和一維Langevin隨機共振的自適應(yīng)微弱信號檢測系統(tǒng)。結(jié)果表明:在相同條件下，二維Duffing隨機共振自適應(yīng)系統(tǒng)更具優(yōu)越性，并將基于Duffing振子的自適應(yīng)隨機共振系統(tǒng)成功應(yīng)用于海雜波背景下的微弱信號檢測，提升了海雜波背景下的小目標(biāo)信號檢測性能。
　　針對隨機共振微弱信號檢測范圍有