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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
张广丽  吕希路  康艳树 《物理学报》2012,61(4):40501-040501
本文采用随机模拟方法, 研究了过阻尼振子系统在α稳定噪声环境下的参数诱导随机共振现象. 结果表明, 在α噪声环境下, 调节系统参数能够诱导随机共振现象; 而且调节非线性项参数时, 随机共振效果随α稳定噪声的指数的减小而减弱, 但当调节线性项参数时, 随机共振效果则随着α稳定噪声的特征指数的减小而增强. 本文的结论在α稳定噪声环境下, 利用参数诱导随机共振原理进行弱信号检测方面具有重要的理论意义, 并有助于理解不同α稳定噪声对一般随机共振系统的共振效果的影响.  相似文献   

2.
焦尚彬  任超  黄伟超  梁炎明 《物理学报》2013,62(21):210501-210501
本文将α稳定噪声与双稳随机共振系统相结合, 研究了不同α稳定噪声环境下高低频(均为多频)微弱信号检测的参数诱导随机共振现象, 探究了α稳定噪声的特征指数α(0 < α ≤ 2)和对称参数β (-1≤ β ≤ 1)及随机共振系统参数a, b对共振输出效应的作用规律. 研究结果表明, 在不同分布的α稳定噪声环境下, 通过调节系统参数a和b均可诱导随机共振来实现多个高、低频微弱信号的检测, 且存在多个a, b参数区间均可诱导随机共振, 这些区间不随α或β的变化而变化; 在高、低频微弱信号检测中, α或β对随机共振输出效应的作用规律相同. 本研究结果将有助于α稳定噪声环境下参数诱导随机共振现象中系统参数的合理选取, 进而可为实现基于随机共振的多频微弱信号检测方法的工程应用奠定基础. 关键词: 随机共振 α稳定噪声')" href="#">α稳定噪声 多频微弱信号检测 平均信噪比增益  相似文献   

3.
汪茂胜 《物理学报》2009,58(10):6833-6837
通过数值模拟方法, 研究了在具有稳定次阈值振荡特性的二维映射神经元体系中, 噪声对体系非线性动力学的调控作用. 通过计算发现了噪声诱导的动作电位和随机共振现象. 另外,还研究了体系的控制参数及输入信号的频率对体系动力学的影响, 发现了该体系中频率依赖的随机共振现象. 关键词: 二维映射神经元模型 次阈值振荡 高斯白噪声 随机共振  相似文献   

4.
焦尚彬  任超  李鹏华  张青  谢国 《物理学报》2014,63(7):70501-070501
本文将α稳定噪声与单稳随机共振系统相结合,研究了乘性和加性α稳定噪声环境下的过阻尼单稳随机共振现象,探究了α稳定噪声特征指数α(0α2)、对称参数β(-1β1),单稳系统参数a及乘性α稳定噪声放大系数D对共振输出效应的作用规律.研究结果表明,在不同分布的α稳定噪声环境下,在一定范围内通过调节a或D均可诱导随机共振来实现单个或多个高、低频微弱信号的检测,且a和D分别存在一个最优值可使系统产生最佳的随机共振效应;不同α或β均可对系统共振输出效应产生规律性的影响,且α或β在高、低频微弱信号检测中的作用规律相同;在研究α稳定噪声环境下单、多频单稳随机共振现象时所得结论是相同的.本研究结果可为实现α稳定噪声环境下单稳随机共振系统参数的自适应调节奠定基础.  相似文献   

5.
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   

6.
Levy噪声激励下的幂函数型单稳随机共振特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张刚  胡韬  张天骐 《物理学报》2015,64(22):220502-220502
将Levy噪声与幂函数型单稳随机共振系统相结合, 为确保实验数据的可靠性, 以平均信噪比增益为衡量指标, 针对Levy噪声激励下的随机共振现象进行了研究. 详细介绍了单稳系统势函数形式及Levy噪声的产生原理, 深入探究了不同特征指数α 和不同对称参数β 取值条件下, 单稳系统参数a和b、Levy噪声强度放大系数D对幂函数型单稳系统共振输出的作用规律. 研究结果表明, 在任意Levy噪声分布条件下, 通过对系统参数a和b的适当调整均能诱导随机共振, 完成微弱信号检测, 且有多个随机共振区间与之对应, 同时这些区间不随α 或β 的改变而改变; 此外, 在研究噪声诱导的随机共振时也发现了同样的规律, 通过调节噪声强度放大系数D也能产生随机共振, 且随机共振区间也不随α 或β 的改变而改变; 最后, 在研究系统参数a和b之间的相互作用关系时发现, 一个系统参数的随机共振取值区间会随着另一个系统参数的改变而改变. 所获得的研究结果有效解决了Levy噪声激励下幂函数型单稳随机共振系统的系统参数、噪声强度放大系数的选择问题, 为其应用于工程实践提供了可靠的理论依据.  相似文献   

7.
焦尚彬  杨蓉  张青  谢国 《物理学报》2015,64(2):20502-020502
以微弱周期信号激励的非对称双稳系统为模型, 以信噪比增益为指标, 首先针对加性和乘性α 稳定噪声共同作用的随机共振现象展开了研究, 然后针对单独加性α 稳定噪声激励的随机共振现象进行了研究, 探究了α 稳定噪声特征指数α 和对称参数β 分别取不同值时, 系统结构参数a, b, 刻画双稳系统非对称性的偏度r以及α 稳定噪声强度放大系数QD对非对称双稳系统共振输出的作用规律. 研究结果表明, 无论在加性和乘性α 稳定噪声共同作用下还是在单独加性α 稳定噪声作用下, 通过调节ab或者r均可诱导随机共振, 实现微弱信号的检测, 且有多个参数区间与之对应, 这些区间不随αβ 的变化而变化; 在研究噪声诱导的随机共振现象时发现, 调节噪声强度放大系数也可使系统产生随机共振现象, 且达到共振状态时D的区间也不随αβ 的变化而变化. 这些结论为α 稳定噪声环境下参数诱导随机共振中系统参数以及噪声诱导随机共振中噪声强度的合理选取提供了依据.  相似文献   

8.
高仕龙  钟苏川  韦鹍  马洪 《物理学报》2012,61(18):180501-180501
推导了分数阶线性振子系统响应的一阶稳态矩的频率不变性和相移特性, 并通过理论分析得出, 在随机共振机制下, 分数阶线性振子对系统响应一阶稳态矩的幅值具有放大作用. 构造Duffing混沌振子检测器, 利用混沌系统对参数摄动的敏感性以及对噪声的免疫能力实现弱信号检测. 数值模拟证实, 该方法可以有效地从噪声背景中将微弱正弦信号检测出来, 并且相对传统的混沌检测方法能显著降低信噪比检测门限.  相似文献   

9.
调制与解调用于随机共振的微弱周期信号检测   总被引:13,自引:0,他引:13       下载免费PDF全文
林敏  黄咏梅 《物理学报》2006,55(7):3277-3282
提出了调制随机共振方法,实现了在大参数条件下从强噪声中检测微弱周期信号.将混于噪声中的较高频率的弱信号经调制变为一差频的低频信号作用于随机共振体系,该低频信号满足绝热近似理论,因而能产生随机共振;再经解调可获得埋于噪声中的原较高频率的弱信号.对埋于噪声中的未知频率,可采用连续改变调制振荡器的频率,以获得一个适当的差频信号输入到随机共振体系,根据输出信号共振谱峰的变化经解调而得待检弱信号的未知频率.该方法应具有较高的应用前景. 关键词: 调制与解调 非线性双稳系统 随机共振 微弱信号检测  相似文献   

10.
刘立  龙长才 《物理实验》2005,25(1):3-4,8
在特定的非线性系统中,噪声的存在能够增强信号的响应, 这种现象为随机共振. 本文实验通过观察噪声对听觉阈限的影响,使学生了解声学中的随机共振现象.  相似文献   

11.
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   

12.
郭永峰  谭建国 《物理学报》2012,61(17):170502-170502
超阈值随机共振可用来解释一些生物现象.本文对一类非线性多阈值神经网络模型的超阈值 随机共振现象进行了探讨. 首先推导出了系统输出互信息的表达式, 然后分析了系统参数及噪声对互信息量的影响.通过数值计算发现,在阈值系统的信息传递过程中, 根据乘性噪声和加性噪声对系统信息传递影响的不同, 对系统的阈值进行恰当选取是至关重要的. 此外, 还发现系统的阈值单元数目越多, 超阈值随机共振现象就越容易出现.  相似文献   

13.
Stochastic resonance is a phenomenon that a weak signal can be amplified and optimized by the assistance of noise in bistable system. There is still not enough research on the mutual interplay among system, noise and signal. In this paper, we study the role of every parameter in nonlinear transfer and discover chaos phenomenon in stochastic resonance. To measure the influence of chaos, a trajectory decision function was proposed. Based on this function, we found two forms of stochastic resonance, clockwise resonance and counterclockwise resonance.  相似文献   

14.
A tri-stable system excited by weak periodic signal is taken as a model and the stochastic resonance phenomenon is investigated by additive α stable noise in this paper. The laws for the resonance system parameters q, p, skewness parameter r and intensity amplification factor Q of α stable noise to act on the resonant output are explored under different stability indicies α and asymmetric skewness β of α stable noise. The results indicate that a weak signal can be realized by tuning the system parameters q, p and r under the joint action of additive α stable noise, and the interval of q and p which can induce stochastic resonance does not change with α or β. Moreover, a certain rule is found in which adjusting the intensity amplification factor Q of α stable noise can also realize a synergistic effect when studying the noise-induced stochastic resonance, and the interval of Q does not change with α or β; the best value of the characteristic index is α=1 under any system parameter, and the best value of the symmetry parameter is β=1 under any system parameter. So, the system performance is best when α=1 and β=1. The results will contribute to a reasonable selection of parameter-induced stochastic resonance system parameters and noise intensity of noise-induced stochastic resonance under α stable noise.  相似文献   

15.
《Physics letters. A》2006,352(3):183-189
We examine the optimal threshold distribution in populations of noisy threshold devices. When the noise on each threshold is independent, and sufficiently large, the optimal thresholds are realized by the suprathreshold stochastic resonance effect, in which case all threshold devices are identical. This result has relevance for neural population coding, as such noisy threshold devices model the key dynamics of nerve fibres. It is also relevant to quantization and lossy source coding theory, since the model provides a form of stochastic signal quantization. Furthermore, it is shown that a bifurcation pattern appears in the optimal threshold distribution as the noise intensity increases. Fisher information is used to demonstrate that the optimal threshold distribution remains in the suprathreshold stochastic resonance configuration as the population size approaches infinity.  相似文献   

16.
二值噪声驱动下二阶线性系统的随机共振   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
郭立敏  徐伟  阮春蕾  赵燕 《物理学报》2008,57(12):7482-7486
研究了二值噪声驱动下二阶线性系统的随机共振问题. 采用平均法推导出系统输出幅值增益的表达式,考察了幅值增益与系统频率、输入信号频率、噪声强度和噪声相关时间的关系,发现系统输出幅值增益随这些参量呈单峰共振变化. 另外,二值噪声的非对称性对共振峰值具有很大影响. 关键词: 随机共振 幅值增益 二值噪声 二阶线性系统  相似文献   

17.
冷永刚  赵跃 《物理学报》2015,64(21):210503-210503
针对单稳系统检测脉冲信号的参数调节方法很难达到理想随机共振效果的难点, 本文提出了脉冲序列整体平移的方法. 该方法不采用系统参数调节, 而是通过偏移量的设置来实现并达到增强单稳随机共振的目的. 为了减小单稳脉冲响应波形的失真, 探讨了该方法减小脉冲响应失真的机理. 在噪声存在的情况下, 揭示了该平移方法调节噪声使噪声产生积极作用从而改善单稳随机共振的机理, 表明所提方法有利于含噪脉冲信号的检测.  相似文献   

18.
Weijin Li 《中国物理 B》2022,31(8):80503-080503
Aiming at training the feed-forward threshold neural network consisting of nondifferentiable activation functions, the approach of noise injection forms a stochastic resonance based threshold network that can be optimized by various gradient-based optimizers. The introduction of injected noise extends the noise level into the parameter space of the designed threshold network, but leads to a highly non-convex optimization landscape of the loss function. Thus, the hyperparameter on-line learning procedure with respective to network weights and noise levels becomes of challenge. It is shown that the Adam optimizer, as an adaptive variant of stochastic gradient descent, manifests its superior learning ability in training the stochastic resonance based threshold network effectively. Experimental results demonstrate the significant improvement of performance of the designed threshold network trained by the Adam optimizer for function approximation and image classification.  相似文献   

19.
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   

20.
基于随机共振进行弱信号探测的实验研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
朱光起  丁珂  张宇  赵远 《物理学报》2010,59(5):3001-3006
非线性随机共振系统可利用噪声增强微弱信号检测的能力,为强噪声背景下微弱信号的检测开创了新方法.基于随机共振的基本原理设计了硬件电路系统,并将其应用于检测单频和多频微弱信号;通过输入模拟工程实际的带噪信号,采样所得的输出信号的频谱分析结果表明,利用随机共振技术可从强噪声背景下有效地提取出单频和多频弱信号.多频弱信号的有效提取拓展了基于随机共振原理的弱信号检测技术的应用领域,结合数字滤波处理技术有效地消除了低频噪声对信号识别的影响.基于随机共振的弱信号检测技术在信息识别与信息处理方面具有巨大的潜在的应用价值.  相似文献   

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