关联噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振

运用统一色噪声近似理论和两态模型理论，研究了周期矩形信号和关联的乘性色噪声和加性白噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振现象，得到了适合信号任意幅值的信噪比表达式.信噪比是乘性噪声强度、加性噪声强度、乘性噪声自关联时间、噪声耦合强度的非单调函数，所以该双稳系统中出现了随机共振.同时，调节加性噪声强度比调节乘性噪声强度更容易产生随机共振.势阱静态非对称性和噪声之间的耦合强度对信噪比的影响是不同的. 关键词： 非对称双稳系统 随机共振 信噪比 周期矩形信号     

利用随机共振在强噪声下提取信息信号

已有利用随机共振在强噪声下提取单一频率信号的若干报道，但单一频率信号所携带的信息量为零.本实验研究表明：在调幅波和白噪声的协同作用下，非线性双稳系统的输出不仅可以呈现随机共振现象，而且经检波、滤波后能提取出调制信号(信息信号)；与直接经电子学系统检波、线性滤波后所提取的调制信号相比，前者所获调制信号的信噪比更高.给出了绝热近似条件下，调制信号信噪比的解析表达式. 关键词： 随机共振 信噪比 调制信号 噪声     

具有周期信号调制噪声的线性模型的随机共振

研究了具有周期信号调制噪声的过阻尼线性系统的随机共振现象.当采用非对称的分段噪声 时，可以得到系统响应的一、二阶矩和信噪比的精确表达式.通过对信噪比的分析, 发现了 “真实的"随机共振和传统的随机共振现象，讨论了乘性噪声的非对称性、自相关时间和噪 声之间的相关强度对信噪比的影响. 关键词： 随机共振 信噪比 周期信号调制噪声 线性模型     

由加性和乘性噪声驱动的非对称双稳系统的随机共振

根据信噪比理论，研究了由乘性和加性白噪声以及周期矩形信号共同作用的非对称双稳系统的随机共振。推导出了信噪比的解析表达式，并且该表达式适用于任意的信号振幅。数值分析表明乘性噪声强度D和加性噪声强度α对信噪比的影响是不同的：对应于任意的一个非对称系数r的值，SNR-α 曲线比SNR-D曲线更容易出现随机共振。即当系统的双阱不是很不对称的时候，改变加性噪声比改变乘性噪声更容易产生随机共振。此外，势井的非对称性能够减小信噪比。     

周期混合信号和噪声联合激励下的非对称双稳系统的随机共振

研究了周期混合信号和关联的乘性和加性噪声联合激励下的非对称双稳系统的随机共振现象.运用两态理论,给出了基频和高阶谐频信噪比的理论结果.发现对于基频和高阶谐频情形下均出现随机共振，并且高阶谐频存在抑制现象.同时研究了非对称系数和噪声强度以及噪声之间关联强度对信噪比的影响.     

信号调制下色噪声间关联的周期调制对单模激光随机共振的影响

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     

脉冲信号被噪声调制的单模激光随机共振

建立了一个脉冲信号受噪声调制的新型的单模激光随机共振模型, 采用线性化近似的方法计算了相应的光强关联函数和系统的输出信噪比, 并详细讨论了相应的随机共振现象. 研究结果表明: 由于噪声调制脉冲信号, 使得单模激光表现出崭新的随机共振现象, 即通过改变脉冲信号周期T来实现抑制或优化输出信噪比的目的.     

周期矩形信号作用下时滞非对称单稳系统 的随机共振

研究了周期矩形信号对时滞非对称单稳系统随机共振的影响,系统中加入的噪声均为Gauss白噪声.得到了信噪比的解析表达式,通过分析信噪比曲线发现系统存在随机共振现象.数值结果还表明乘性与加性噪声强度对信噪比的影响是不同的,在SNR-D参数平面上共振与抑制共存.在信噪比随着时滞量变化的曲线图上发现,当系统的非对称性|r|取值很大或者乘性与加性噪声强度比D/α小于1时,参数平面上的随机共振现象会消失.     

含关联噪声与时滞项的非对称双稳系统的随机共振

研究了基于关联噪声的带时滞项的非对称双稳系统的随机共振，在小时滞量及绝热近似理论下得到了信噪比的精确解析表达式，表明由于时滞量的存在系统出现了随机共振.讨论了系统的时滞量、噪声相关系数及系统的非对称性对系统的信噪比的影响.     

偏置信号调制下噪声关联的周期调制对单模激光随机共振的影响

在噪声受偏置信号调制的情况下,讨论色噪声之间的关联受时间周期调制所驱动的单模激光系统中的随机共振.用线性化近似的方法计算了输出信噪比.具体讨论输出信噪比随噪声自关联时间、噪声强度和偏置信号的变化关系.发现输出信噪比随抽运噪声强度和自关联时间的变化出现随机共振,而偏置信号会降低随机共振的峰值.实际应用中应控制优选偏置信号强度. 关键词： 偏置信号 色噪声 时间周期调制 噪声间关联程度     

Stochastic resonance in an asymmetric bistable system driven by multiplicative and additive Gaussian noise and its application in bearing fault detection

The phenomenon of stochastic resonance (SR) in a new asymmetric bistable model is investigated. Firstly, a new asymmetric bistable model with an asymmetric term is proposed based on traditional bistable model and the influence of system parameters on the asymmetric bistable potential function is studied. Secondly, the signal-to-noise ratio (SNR) as the index of evaluating the model are researched. Thirdly, Applying the two-state theory and the adiabatic approximation theory, the analytical expressions of SNR is derived for the asymmetric bistable system driven by a periodic signal, unrelated multiplicative and additive Gaussian noise. Finally, the asymmetric bistable stochastic resonance (ABSR) is applied to the bearing fault detection and compared with classical bistable stochastic resonance (CBSR) and classical tri-stable stochastic resonance (CTSR). The numerical computations results show that:(1) the curve of SNR as a function of the additive Gaussian noise and multiplicative Gaussian noise first increased and then decreased with the different influence of the parameters a, b, r and A; This demonstrates that the phenomenon of SR can be induced by system parameters; (2) by parameter compensation method, the ABSR performs better in bearing fault detection than the CBSR and CTSR with merits of higher output SNR, better anti-noise and frequency response capability.     

Effect of signal modulating noise in bistable stochastic dynamical systems

The effect of signal modulating noise in bistable stochastic dynamical systems is studied. The concept of instantaneous steady state is proposed for bistable dynamical systems. By making a dynamical analysis of bistable stochastic systems, we find that global and local effect of signal modulating noise as well as stochastic resonance can occur in bistable dynamical systems on which both a weak sinusoidal signal and noise are forced. The effect is demonstrated by numerical simulation.     

双频信号作用下耦合双稳系统的双共振特性

两个单一双稳系统经非线性耦合而成为耦合系统，将其中一个双稳系统当作参数固定的被控系统，而另一个则作为参数可调的控制系统，通过调节耦合系数和控制系统的参数能产生随机共振.给控制系统外加单一频率信号，改变其频率大小能使控制系统产生共振.由于耦合的作用，控制系统的共振将影响被控系统的随机共振，从而在耦合系统中形式双共振现象，实现了用一个共振去影响另一个共振，并能使被控系统的随机共振更加强烈.经计算机仿真证实了它的有效性. 关键词： 耦合系统 双频信号 随机共振 双共振     

耦合双稳系统的随机共振控制

两个双稳系统经非线性耦合而成为多稳态系统，该耦合系统与单一双稳系统相比具有较高的理论研究和实际应用价值.解析地分析了耦合系统在含噪弱周期信号作用下的响应特性，给出了耦合系数和双稳系统参数对随机共振的影响，表明耦合系统的随机共振是在带状的双势阱作用下产生的，还构建了反馈耦合控制原理框图.这为在双稳类系统中人为地产生随机共振或使共振效应更加强烈即随机共振的控制及其应用提供了可靠的理论依据.数值仿真结果与理论分析完全符合. 关键词： 耦合双稳系统 随机共振 控制     

Effect of inertia mass on the stochastic resonance driven by a multiplicative dichotomous noise

A stochastic system driven by dichotomous noise and periodic signal is investigated in the under-damped case.The exact expressions of output signal amplitude and signal-to-noise ratio(SNR) of the system are derived.Numerical results indicate that the inertial mass greatly affects the output signal amplitude and the SNR.Regardless of whether the noise is symmetric or asymmetric,the inertial mass can influence the phenomenon of stochastic resonance(SR) of the system,leading to two types of resonance phenomenon:one is coherence-resonance-like of the SNR with inertial mass,the other is the SR of the SNR with noise intensity.     

级联双稳Duffing系统的随机共振研究

研究了级联双稳Duffing系统的随机共振特性, 证明级联双稳Duffing系统变尺度系数、阻尼比和级数等参数的适当调节, 不仅可实现大参数信号的级联随机共振, 而且可优化单级双稳Duffing系统的随机共振特征, 即参数调节的级联双稳Duffing系统能实现比单级双稳Duffing系统更好的随机共振输出. 此外, 级联双稳Duffing系统对方波信号具有良好的滤波整形作用, 可用于实现含噪方波信号的波形恢复. 关键词： 级联双稳Duffing系统 随机共振 变尺度 参数调节