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相似文献
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1.
基于Kramers逃逸速率的调参随机共振机理   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
冷永刚 《物理学报》2009,58(8):5196-5200
根据Kramers逃逸速率的特性,阐明了随机共振信号的频率被限制在Kramers逃逸速率极限值一半的范围内,这种限制是制约大频率信号产生随机共振的原因.在进一步揭示二次采样随机共振频率尺度变换机理的基础上,证明了二次采样频率尺度可以把任意信号频率映射变换到随机共振频率尺度上的结论.相对于二次采样变换方法,由于双稳系统参数的调节很难使Kramers逃逸速率的一半达到实际信号的大频率,因此系统参数只能在随机共振的小参数频率范围内调节来实现随机共振. 关键词: 双稳随机共振 二次采样频率变换 系统参数调节 Kramers逃逸速率  相似文献   

2.
大参数周期信号随机共振解析   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
杨定新  胡政  杨拥民 《物理学报》2012,61(8):80501-080501
通过调节双稳系统参数实现大参数频率范围内周期信号的随机共振, 在工程上具有重要意义. 推导了双稳系统参数的归一化变换, 利用归一化变换原理对大参数周期信号的随机共振进行了数值仿真, 阐明该原理适用于任意频率周期信号. 对大参数随机共振用电路模拟进行了实验验证, 揭示了通过调节双稳系统参数可以实现大参数频率范围内的随机共振. 分析了二次采样实现大参数周期信号随机共振的机理, 通过数值仿真与参数归一化变换方法进行了比较. 仿真结果表明, 在输入信号幅度变化的情况下, 二次采样方法易出现发散现象, 而归一化变换具有更好的稳定性与适应性.  相似文献   

3.
二次采样随机共振频谱研究与应用初探   总被引:28,自引:1,他引:27       下载免费PDF全文
研究了双稳系统随机共振频谱的洛伦兹分布特征,得出在谱分布能量较集中的低频区才能产生可辨识的随机共振谱峰. 探讨了大参数信号双稳系统的二次采样随机共振的频谱特性. 以强噪声中弱信号的检测为实例,阐述了二次采样随机共振技术的具体应用. 关键词: 随机共振 二次采样随机共振 双稳系统 频谱  相似文献   

4.
林敏  黄咏梅 《物理学报》2007,56(11):6173-6177
分析了非线性双稳系统在高、低两种不同频率信号作用下的动力学特性,给出了高频信号参数与双稳系统输出信号的信噪比和功率谱放大率关系的解析表达式,提出了基于振动共振的随机共振控制方法.理论分析和数值仿真结果表明,通过调节高频信号的幅值或频率大小,能有效地控制双稳系统输出信号的信噪比和功率谱放大率.  相似文献   

5.
级联双稳系统的随机共振特性   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
研究了两个双稳系统级联的随机共振特性,由于第一级双稳系统的作用是将白噪声转变为色噪声,因此它是整个级联系统中最重要的环节,以后各级系统近似按洛伦兹分布将噪声能量不断向低频区域集中,从而减弱高频抖动,突出波形的基本轮廓.频谱中信号谱峰随噪声强度的变化规律表明,级联双稳系统只在有限的低频范围内,通过一定量的噪声强度来增强信号频率处的谱峰高度,如果前一级系统未达到随机共振状态,那么其后一级并不能对前一级的输出进行“优化”而形成随机共振.级联双稳系统级数的增加,会使噪声能量集中的低频区域变窄,信号谱峰易被压缩和受到噪声干扰.虽然可以用二次采样方法进行改善,但其改善程度有限.因此对于信号检测而言,使用单级双稳系统即可. 关键词: 级联双稳系统 随机共振 频谱 噪声  相似文献   

6.
双稳随机共振参数特性的研究   总被引:12,自引:0,他引:12       下载免费PDF全文
以双稳系统为研究对象,探讨了影响和产生双稳随机共振的参数选择特性.双稳系统参数和二次采样频率参数有着内在的物理联系,它们的改变都会引起势垒、势阱间距和粒子跃迁速率的改变,并使噪声能量相对重新分配,进而影响随机共振效果.根据随机共振的参数选择规律,可通过适当的参数选择来得到最佳的随机共振状态,为后续数据处理奠定基础.  相似文献   

7.
林敏  方利民  朱若谷 《物理学报》2008,57(5):2638-2642
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  相似文献   

8.
级联双稳Duffing系统的随机共振研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
赖志慧  冷永刚  范胜波 《物理学报》2013,62(7):70503-070503
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  相似文献   

9.
耦合双稳系统的随机共振控制   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
林敏  黄咏梅  方利民 《物理学报》2008,57(4):2048-2052
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  相似文献   

10.
双稳随机动力系统信号调制噪声效应的数值分析   总被引:8,自引:1,他引:7       下载免费PDF全文
用数值方法研究了双稳随机动力系统的信号调制噪声效应.结果表明,正弦信号在系统输出中的效应仍为正弦信号,白噪声的效应则为维纳过程,通过选择合适的系统参数,可以减小系统输出中信号和噪声之间的耦合效应,系统可以大大抑制噪声,从而在双稳系统中可以产生信号调制噪声效应. 关键词: 双稳系统 信号调制噪声效应 随机共振  相似文献   

11.
贺利芳  崔莹莹  张天骐  张刚  宋莹 《中国物理 B》2016,25(6):60501-060501
Stochastic resonance system is an effective method to extract weak signal.However,system output is directly influenced by system parameters.Aiming at this,the Levy noise is combined with a tri-stable stochastic resonance system.The average signal-to-noise ratio gain is regarded as an index to measure the stochastic resonance phenomenon.The characteristics of tri-stable stochastic resonance under Levy noise is analyzed in depth.First,the method of generating Levy noise,the effect of tri-stable system parameters on the potential function and corresponding potential force are presented in detail.Then,the effects of tri-stable system parameters w,a,b,and Levy noise intensity amplification factor D on the resonant output can be explored with different Levy noises.Finally,the tri-stable stochastic resonance system is applied to the bearing fault detection.Simulation results show that the stochastic resonance phenomenon can be induced by tuning the system parameters w,a,and b under different distributions of Levy noise,then the weak signal can be detected.The parameter intervals which can induce stochastic resonances are approximately equal.Moreover,by adjusting the intensity amplification factor D of Levy noise,the stochastic resonances can happen similarly.In bearing fault detection,the detection effect of the tri-stable stochastic resonance system is superior to the bistable stochastic resonance system.  相似文献   

12.
Based on the output saturation of classcial bistable stochastic resonance (CBSR), a new type of piecewise nonlinear bistable stochastic resonance (PNBSR) system is constructed. The mean signal-to-noise ratio gain is regarded as an index to measure the stochastic resonance phenomenon. The laws for the resonant output of piecewise nonlinear bistable system governed by l, c, a, b and D of Levy noise are explored under different characteristic index α and symmetry parameter β of Levy noise. The results show that the output of PNBSR system has increased 4?dB by comparing with the output signal-to-noise ratio of CBSR system. And the stochastic resonance phenomenon can be induced by adjusting the piecewise nonlinear system's parameters under any α or β of Levy noise. The interval of the parameters of system which induces good stochastic resonance is roughly the same. And the output signal waveform of resonance is very similar to the input signal waveform, which has some reference value for the signal recovery. Moreover, we can find the good stochastic resonance interval of the system parameters do not change with D of Levy noise under the different noise intensity D of Levy noise. On the basis of this, adjusting the intensity amplification factor D of Levy noise, which induces good stochastic resonance, and the interval does not change with α or β. At last, the piecewise nonlinear bistable system is applied to detect bearing fault signals, which achieves better performance compared with the classical bistable system.  相似文献   

13.
林敏  毛谦敏  郑永军  李东升 《物理学报》2007,56(9):5021-5025
根据非线性双稳系统在噪声和弱周期信号作用下产生随机共振的随机同步条件,提出了随机共振控制的频率匹配方法.理论分析和数值仿真结果表明,随机共振是可控制的,通过控制输入信号的频率和噪声的统计特性,不仅能拓宽产生随机共振的频率范围,而且能增强共振的强度,从而实现有更多的噪声能量转换为信号能量. 关键词: 随机共振 非线性双稳系统 频率匹配 控制  相似文献   

14.
李强  王太勇  冷永刚  何改云  何慧龙 《物理学报》2007,56(12):6803-6808
变步长随机共振算法有效解决了绝热近似大参数条件下的弱信号检测问题.基于信号近似熵测度的自适应随机共振,实现了变步长随机共振最优输出的自适应求解.周期信号的近似熵不受其幅值和相位变化的影响,而只与其频率及信噪比有关.因此,按照原始数据的采样条件,构造待检测频率在预定信噪比下的标准信号,并以其近似熵为基准,通过自动调节非线性系统的结构参数和计算步长,求得系统输出的近似熵距离矩阵.该矩阵中的最小值所对应的即为自适应条件下非线性动力系统的最优参数.  相似文献   

15.
林敏  方利民  郑永军 《中国物理 B》2009,18(5):1725-1730
<正>According to the characteristic structure of double wells in bistable systems,this paper analyses stochastic fluctuations in the single potential well and probability transitions between the two potential wells and proposes a method of controlling stochastic resonance by using a periodic signal.Results of theoretical analysis and numerical simulation show that the phenomenon of stochastic resonance happens when the time scales of the periodic signal and the noise-induced probability transitions between the two potential wells achieve stochastic synchronization.By adding a bistable system with a controllable periodic signal,fluctuations in the single potential well can be effectively controlled,thus affecting the probability transitions between the two potential wells.In this way,an effective control can be achieved which allows one to either enhance or realize stochastic resonance.  相似文献   

16.
Instead of a continuous system driven by Gaussian white noise, logical stochastic resonance will be investigated in a nonlinear bistable system with two thresholds driven by dichotomous noise, which shows a phenomenon different from Gaussian white noise. We can realize two parallel logical operations by simply adjusting the values of these two thresholds. Besides, to quantify the reliability of obtaining the correct logic output, we numerically calculate the success probability, and effects of dichotomous noise on the success probability are observed, these observations show that the reliability of realizing logical operation in the bistable system can be improved through optimizing parameters of dichotomous noise.  相似文献   

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