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相似文献
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1.
过阻尼谐振子的随机共振   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张莉  刘立  曹力 《物理学报》2010,59(3):1494-1498
研究了由交叉相关高斯白噪声驱动的过阻尼谐振子的随机共振,其中加法噪声被周期信号所调制,运用平稳关联函数的傅里叶变换,导出了过阻尼谐振子随机模型信噪比的精确表达式.结果揭示:在过阻尼谐振子的随机模型中存在二类随机共振.一类随机共振表现为信噪比随乘法噪声强度Q变化的曲线存在共振峰,另一类随机共振表现为信噪比随振子频率ω变化的曲线存在共振峰.大幅度改变信号频率Ω值的大小,信噪比随乘法噪声强度Q变化的曲线有单峰,一峰一谷和单调变化三种不同的形式.  相似文献   

2.
张良英  金国祥  汪志云  曹力 《物理学报》2015,64(3):34210-034210
本文研究了周期外力对单模激光增益模型所做的功, 结果表明: 功随周期外力角频率的变化出现一个极大值, 即出现能量随机共振现象, 并详细讨论了系统参数和噪声强度对共振峰的影响.  相似文献   

3.
张良英  金国祥  曹力 《物理学报》2011,60(4):44207-044207
将频率有涨落的周期信号输入单模激光增益模型,计算出输出光强的相关函数及功率谱,对信噪比随噪声强度和系统参数的变化进行了研究. 结果表明:信噪比随频率噪声强度的变化、抽运噪声强度的变化、量子噪声强度的变化均出现随机共振;信噪比随增益系数和损失系数的变化也出现随机共振. 关键词: 频率噪声 功率谱 随机共振  相似文献   

4.
陈德彝  王忠龙 《物理学报》2009,58(3):1403-1409
在色噪声间的关联程度受时间周期调制的激光系统中,研究噪声受信号调制情况下的随机共振.用线性化近似的方法计算了光强关联函数及信噪比.具体讨论信噪比随噪声强度、噪声自关联时间、信号频率以及时间周期调制频率的变化关系.发现一种新的随机共振:信噪比随时间周期调制频率的变化出现周期振荡型随机共振;发现广义随机共振:信噪比随抽运噪声自关联时间的变化、随信号频率的变化出现随机共振;同时也存在典型的信噪比随噪声强度的变化而出现的随机共振.而信噪比随量子噪声自关联时间的变化表现为抑制. 关键词: 信号调制 时间周期调制 噪声间关联程度 周期振荡型随机共振  相似文献   

5.
田艳  黄丽  罗懋康 《物理学报》2013,62(5):50502-050502
针对由加性、乘性噪声和周期信号共同作用的线性过阻尼系统, 在噪声交叉关联强度受到时间周期调制的情况下,利用随机平均法推导了系统响应的信噪比的解析表达式. 研究发现这类系统比噪声间互不相关或噪声交叉关联强度为常数的线性系统具有更丰富的动力学特性, 系统响应的信噪比随交叉关联调制频率的变化出现周期振荡型随机共振, 噪声的交叉关联参数导致随机共振现象的多样化.噪声交叉关联强度的时间周期调制的引入有利于提高对微弱周期信号检测的灵敏度和实现对周期信号的频率估计. 关键词: 随机共振 周期振荡型共振 噪声交叉关联强度 信噪比  相似文献   

6.
张良英  金国祥  汪志云  曹力 《物理学报》2014,63(2):24203-024203
将周期信号输入双模激光,对激光光强方程中的乘法噪声项取一级近似,用线性化近似方法计算相关函数和功率谱,结果发现:信噪比随抽运噪声强度、量子噪声强度及信号频率的变化均出现随机共振.  相似文献   

7.
马正木  靳艳飞 《物理学报》2015,64(24):240502-240502
研究了二值噪声和周期信号共同激励下欠阻尼周期势系统的随机共振. 利用随机能量法计算了系统的平均输入能量和平均输出信号的振幅和相位差, 讨论了二值噪声对随机共振的影响. 发现随着噪声强度的增大, 平均输入能量曲线存在一个极小值和一个极大值, 系统出现先抑制后共振的现象; 同时, 系统信噪比曲线随噪声强度的增加出现单峰现象, 说明系统存在随机共振现象.  相似文献   

8.
采用周期矩形脉冲信号直接调制色噪声作用下的单模激光增益模型,运用线性近似的方法计算得到了模型输出光强的自关联函数和关联时间(Tc),并讨论了光强关联时间随噪声强度和调制脉冲信号的变化关系.研究结果发现:噪声关联程度λ<0时,光强关联时间Tc随噪声强度Q、D及脉冲信号的振幅A的变化曲线均出现了随机共振现象,系统的涨落达到最小,而在λ≥0时,Tc单调变化;在-1<λ<1范围内,Tc随噪声关联时间τ和信号的脉冲宽度θ的变化曲线也均出现了随机共振现象,且随λ的减小,共振现象越明显;Tc随信号周期T的变化却出现了抑制现象,λ越小,抑制作用越强.  相似文献   

9.
谢文贤  李东平  许鹏飞  蔡力  靳艳飞 《物理学报》2014,63(10):100502-100502
研究了在内噪声、外噪声(固有频率涨落噪声)及周期激励信号共同作用下具有指数型记忆阻尼的广义Langevin方程的共振行为.首先将其转化为等价的三维马尔可夫线性系统,再利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换导出系统响应一阶矩和稳态响应振幅的解析表达式.研究发现,当系统参数满足Routh-Hurwitz稳定条件时,稳态响应振幅随周期激励信号频率、记忆阻尼及外噪声参数的变化存在"真正"随机共振、传统随机共振和广义随机共振,且随机共振随着系统记忆时间的增加而减弱.数值模拟计算结果表明系统响应功率谱与理论结果相符.  相似文献   

10.
蔚涛  张路  罗懋康 《物理学报》2013,62(12):120504-120504
Brown运动中,环境分子的吸附能力使Brown粒子的质量存在涨落. 本文将这一质量涨落建模为对称双态噪声, 以考察其对系统共振行为的影响. 首先,利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换推导系统稳态响应振幅的解析表达式, 并根据相应数值结果, 研究系统的共振行为; 然后, 通过仿真实验对理论与实际的符合情况进行对比分析, 验证理论结果的可靠性及其对实际应用的指导意义. 理论结果和仿真实验均表明: 1) 系统稳态响应为频率与外部驱动相同的简谐振动; 2) 稳态响应振幅随外部驱动频率、振子质量、噪声强度及相关率的变化分别相应出现真实共振、参数诱导共振、随机共振现象; 3) 质量涨落噪声导致系统共振形式出现多样化现象, 包括单峰共振、单峰单谷共振、双峰共振等. 关键词: 质量涨落噪声 随机共振 双峰共振  相似文献   

11.
张良英  金国祥  曹力 《物理学报》2012,61(8):80502-080502
针对线性谐振子受到具有频率涨落的简谐力激励的情况, 计算出系统响应的一阶矩解析表达式.研究发现系统的输出响应以固有频率振动, 响应振幅随简谐激励力频率的变化出现"真实"随机共振,随固有频率的变化出现抑制和 共振两种现象.  相似文献   

12.
钟苏川  蔚涛  张路  马洪 《物理学报》2015,64(2):20202-020202
以往的研究大多考虑线性谐振子模型受频率涨落噪声的影响, 而当布朗粒子处于具有吸附能力的复杂环境时, 粒子质量也存在随机涨落. 因此, 本文研究具有质量及频率涨落两项噪声的二阶欠阻尼线性谐振子模型的随机共振现象. 利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换, 推导了系统响应一阶稳态矩及稳态响应振幅的解析表达式. 并根据稳态响应振幅的解析表达式, 建立了稳态响应振幅关于质量涨落噪声及频率涨落噪声各自的噪声强度能够诱导随机共振现象产生的充分必要条件. 仿真实验表明, 当系统参数满足本文所给出的充分必要条件要求时, 系统稳态响应振幅关于噪声强度的变化曲线具有明显的共振峰, 即此选定参数组合能够诱导系统产生随机共振现象.  相似文献   

13.
田艳  何桂添  罗懋康 《物理学报》2016,65(6):60501-060501
较之于线性噪声, 非线性噪声更广泛地存在于实际系统中, 但其研究远不能满足实际情况的需要. 针对作为非线性阻尼涨落噪声基本构成成分的二次阻尼涨落噪声, 本文考虑了周期信号与之共同作用下的线性谐振子, 关注这类具有基本意义的阻尼涨落噪声的非线性对系统共振行为的影响. 利用Shapiro-Loginov公式和Laplace变换推导了系统稳态响应振幅的解析表达式, 并分析了稳态响应振幅的共振行为, 且以数值仿真验证了理论分析的有效性. 研究发现: 系统稳态响应振幅关于非线性阻尼涨落噪声系数具有非单调依赖关系, 特别是非线性阻尼涨落噪声比线性阻尼涨落噪声更有助于增强系统对外部周期信号的响应程度; 而且, 非线性阻尼涨落噪声比线性阻尼涨落噪声使得稳态响应振幅关于噪声强度具有更为丰富的共振行为; 同时, 二次阻尼涨落噪声使得稳态响应振幅关于系统频率出现真正的共振现象; 而在这些现象和性质中, 非线性噪声项的非线性性质对共振行为起着关键的作用. 显然, 以二次阻尼涨落作为基本形式引入的非线性阻尼涨落噪声, 可以有助于提高微弱周期信号检测的灵敏度和实现对周期信号的频率估计.  相似文献   

14.
<正>Considering a damped linear oscillator model subjected to a white noise with an inherent angular frequency and a periodic external driving force,we derive the analytic expression of the first moment of output response,and study the stochastic resonance phenomenon in a system.The results show that the output response of this system behaves as a simple harmonic vibration,of which the frequency is the same as the external driving frequency,and the variations of amplitude with the driving frequency and the inherent frequency present a bona fide stochastic resonance.  相似文献   

15.
In a simple stochastic system, an overdamped Kramers oscillator with two—internal white and external colored—noise sources, the suppression of the noise component of the output signal spectrum with increasing intensity of the external noise or periodic signal is discovered and analyzed.  相似文献   

16.
We examine the stability conditions for the averaged moment of a harmonic oscillator having a quadratic random mass. The joint action of asymmetric dichotomous noise and an additional periodic force leads to stochastic resonance in this linear system, where the amplitude of the output signal shows non-monotonic dependence on the frequency of the input signal and the characteristics of the noise.  相似文献   

17.
A simple nonlinear stochastic system, an overdamped Kramers oscillator with multiplicative colored noise, is studied analytically and by numerical simulation. It is shown that in the region where on-off intermittency occurs, the system becomes hypersensitive to weak external periodic signals. Zh. éksp. Teor. Fiz. 116, 1484–1498 (October 1999)  相似文献   

18.
In this paper, we discuss the motion of a Brownian particle in a double-well potential driven by a periodic force in terms of energies delivered by the periodic and the noise forces and energy dissipated into the viscous environment. It is shown that, while the power delivered by the periodic force to the Brownian particle is controlled by the strength of the noise, the power delivered by the noise itself is independent of the amplitude and frequency of the periodic force. The implications of this result for the mechanism of stochastic resonance in an equilibrium system is that it is not energy from the noise force which enhances a small periodic force, but rather an increase of energy delivered by the periodic force, regulated by the strength of the noise. We further re-evaluate the frequency dependence of stochastic resonance in terms of energetic terms including efficiency.  相似文献   

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