基于雙穩(wěn)態(tài)Langevin模型的弱信號檢測研究.pdf

1、利用非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行弱信號檢測的方法已在化學(xué)分析、儀器分析等領(lǐng)域有所應(yīng)用，并且顯示出了傳統(tǒng)線性方法所不可比擬的優(yōu)勢。然而，該方面的研究工作大多局限在絕熱近似條件下，即要求系統(tǒng)的外界輸入：信號頻率、信號幅值及伴隨信號的噪聲強(qiáng)度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1，這就限制了雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)在弱信號檢測方面的應(yīng)用。為了拓寬雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)在弱信號檢測中的應(yīng)用范圍，本文基于雙穩(wěn)態(tài)Langevin模型，從理論、數(shù)值計(jì)算和模擬實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了研究。
　　本文從絕熱近似條件

2、下雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的重要現(xiàn)象——隨機(jī)共振出發(fā)，分析了由絕熱近似理論得到的隨機(jī)共振的輸出信噪比，并與對Langevin模型的直接數(shù)值計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行對比，分析了該理論在信號頻率接近零或遠(yuǎn)大于1情況下存在的局限性。
　　利用四階Runge-Kutta算法研究了大頻率弱信號與雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的作用機(jī)理，結(jié)果表明雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)可以抑制噪聲、提高輸出信噪比。推導(dǎo)了雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)對弱信號響應(yīng)所遵循的矩方程，從矩理論的角度研究了系統(tǒng)的輸出與輸入的定量關(guān)系。

3、>　　在提高雙穩(wěn)態(tài)Langevin模型弱信號檢測頻率方面，本文提出了兩種方法：將時(shí)序步進(jìn)采樣技術(shù)引入隨機(jī)共振，使隨機(jī)共振可檢測的信號頻率提高到2kHz以上；將濾波技術(shù)與雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)結(jié)合，使直接利用雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行弱信號檢測的信號頻率提高到500Hz。
　　本文通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)和Labview虛擬實(shí)驗(yàn)，研究了雙穩(wěn)態(tài)Langevin模型對弱信號檢測的過程。本文設(shè)計(jì)的隨機(jī)共振虛擬儀器，可以用來檢測實(shí)際信號，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文的