输入信号和噪声对单模激光随机共振的影响

采用色抽运噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型,运用线性化近似方法计算了周期性信号加性输入时激光系统的输出光强信噪比,发现用信噪比与量子噪声实虚部间关联系数的关系曲线描述的随机共振现象.在抽运噪声自关联为短时关联情况下,当信号振幅增大和频率增快、抽运噪声色关联时间增大时,系统的随机共振加强;而噪声强度的增加会削弱系统的随机共振.在抽运噪声自关联为长时关联情况下,当信号振幅增大和量子噪声强度减弱时,系统的随机共振加强;而信号频率、抽运噪声强度、抽运噪声色关联时间的变化对系统随机共振的影响很小.     

单模激光系统中信噪比对净增益的随机共振

研究了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统的随机共振现象,发现信噪比随激光系统净增益系数存在随机共振.当泵噪声自关联时间和调制信号频率增加时,信噪比随激光系统净增益系数的变化曲线经历了从同时出现共振和抑制到单调上升的演化过程;当调制信号振幅、泵噪声强度和量子噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数等变化时,该曲线一直同时出现共振和抑制,但共振峰和抑制谷有很大的变化.     

调频信号的单模激光线性模型随机共振

对单模激光增益模型的光强方程加入调频信号,用线性化近似方法计算了以δ函数形式关联的两白噪声驱动下光强的输出功率谱及信噪比. 结果表明,信噪比随抽运噪声和量子噪声强度的变化可出现典型随机共振,受调制信号振幅的影响,信噪比随载波信号频率和调制信号频率的变化出现抑制、单调上升、共振、抑制和共振等几种情况. 关键词： 抽运噪声 单模激光 随机共振 调频信号     

周期力调制噪声驱动下单模激光系统的多重随机共振

在周期力调制噪声驱动下单模激光系统的光强方程中加入调幅波, 用线性化近似方法计算了系统的光强关联函数和输出信噪比, 并对信噪比进行数值计算和分析, 发现低频调制频率Ω、高频载波频率ω和周期力频率Ω_λ对系统的输出信噪比有很大的影响. 具体表现为信噪比R 随低频调制频率Ω 的变化过程中出现了多重随机共振和极强的单峰共振, 当Ω << ω 时, 系统出现的是多峰共振, 且随着Ω_λ 增加, 共振峰间的距离增大, 峰值位置不变; 当Ω → ω 时, 输出信噪比R迅速增大, 而Ω_λ 的影响被削弱甚至可以忽略, 多峰共振消失; 当Ω = ω 时, 系统出现了极强的单峰共振. 此外, 信噪比随周期力频率的变化呈现振幅减小的多重随机共振, 而随载流频率的变化出现单峰随机共振.     

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.     

随机共振研究进展

全面介绍了随机共振的概念、机理、理论和实验研究的主要进展及研究现状，对随机共振研究的可能应用也做了富有建设意义的展望性介绍。     

单模激光增益模型的能量随机共振

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.     

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。     

具有频率噪声的单模激光线性模型随机共振

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     

一级近似下的单模激光增益模型随机共振

把周期信号输入单模激光,对激光增益模型中的乘法噪声项取一级近似通过计算相关函数得到功率谱,发现输出信号是洛伦兹型的.信噪比随抽运噪声强度和量子噪声强度的变化均出现随机共振,但共振峰对应的噪声强度比零级近似下的小.     

噪声间关联程度的时间周期调制对单模激光随机共振的影响

用线性化近似的方法研究了噪声间关联程度λ受时间周期性调制的单模激光增益模型的光强功率谱及信噪比.具体讨论信噪比R受加法噪声强度D,乘法噪声强度Q及噪声间关联程度λ的影响,以及受周期调制频率Ω_λ,输入信号频率Ω的影响.发现了一些新颖的现象. 关键词： 时间周期调制频率 噪声间关联程度 随机共振 信噪比     

Entropic stochastic resonance in a confined structure driven by dichotomous noise and white noises

The entropic stochastic resonance(ESR) in a confined system subjected to dichotomous noise and white noise and driven by a periodic sinusoidal force along the x axis of the structure and a time-dependent force in the declining direction,is investigated.Under the adiabatic approximation condition and based on the two-state theory,the expression of the output signal-to-noise ratio(SNR) is obtained.The results show that the SNR is a non-monotonic function of the strengths of dichotomous noise,white noise,and correlated strength of correlated noise.In addition,the SNR varies non-monotonically with the increase of the shape parameters of the confined structure,and also with the increase of the constant force along the y axis of the structure.The influence of the correlation rate of the dichotomous noise,and that of the frequency of the periodic force on the SNR are discussed.     

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.     

光学双稳系统中的随机共振

运用绝热近似理论，研究了由加性噪声和乘性噪声及周期信号驱动的光学双稳系统的随机共振现象. 发现该模型中输出信噪比R～随着加性噪声强度D_a的变化曲线中会出现随机共振现象，而信噪比R～随着乘性噪声强度D_m的变化曲线是单调减小的，信噪比曲线中没有出现随机共振现象. 因此，加性噪声和乘性噪声对输出信噪比的影响是不同的. 关键词： 随机共振 信噪比 乘性噪声 加性噪声     

Experiment and application of parameter-induced stochastic resonance in an over-damped random linear system

This paper investigates the parameter-induced stochastic resonance using experimental methods in an over-damped random linear system with asymmetric dichotomous noise.Non-monotonic dependence of signal-to-noise ratio on the system parameter is observed.Several potential applications of parameter-induced stochastic resonance are given in circuits.     

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     

偏置信号调制下色关联噪声驱动的线性系统的随机共振

研究了偏置信号调制下关联分段噪声驱动的过阻尼线性系统的随机共振现象，推导出了一阶矩、二阶矩和信噪比的解析表达式. 通过对信噪比曲线的分析，发现该系统中存在三种不同形式的随机共振：传统的随机共振、真正的随机共振和广义的随机共振. 此外，数值结果还表明，加性噪声能够减弱输出的信噪比，而噪声之间的互相关强度能够使输出的信噪比增强. 关键词： 随机共振 信噪比 偏置信号调制的噪声 分段噪声     

Levy噪声激励下的幂函数型单稳随机共振特性分析

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.