噪聲的隨機助長作用及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨機助長描述了噪聲在非線性系統(tǒng)中的積極作用，涉及到信號、噪聲以及非線性系統(tǒng)。信號和噪聲在實際使用中往往是給定的，而通過改變勢函數(shù)的形式可以改變系統(tǒng)非線性，增強系統(tǒng)中噪聲的隨機助長作用。本文采用近似解析理論和數(shù)值仿真相結(jié)合的方法研究了噪聲在不同非線性系統(tǒng)中所具有的助長作用，提出了二次方分段雙穩(wěn)勢函數(shù)及基于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機助長的微弱信號檢測方法。
　　分析了經(jīng)典雙穩(wěn)勢函數(shù)的輸出特性，針對邊界函數(shù)高次方造成的飽和特性，提出了二次方

2、分段雙穩(wěn)勢函數(shù)。推導了該勢函數(shù)克萊默斯逃逸率和輸出信噪比的表達式，并用數(shù)值仿真證實它能夠提高輸出信號的信噪比和功率譜，實現(xiàn)噪聲隨機助長作用的增強。并從動力學的角度，分析了不同非線性勢函數(shù)所確定的勢場力對噪聲助長作用的影響。
　　通過分析不同幅值的正弦周期信號單獨作用于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)時系統(tǒng)輸出信號的幅值變化，說明了系統(tǒng)具有不飽和特性；并且給出了該系統(tǒng)輸入信號的靜態(tài)觸發(fā)閾值。研究了相同幅值的正弦周期信號作用時，不同強度噪聲下二次方

3、分段雙穩(wěn)系統(tǒng)輸出特性，結(jié)果表明勢函數(shù)形式能夠影響噪聲的隨機助長作用。
　　將基于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機助長的方法應(yīng)用于檢測軸承故障信號和渦街流量信號，檢測結(jié)果表明基于二次方分段雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機助長的微弱信號檢測方法能夠有效增強噪聲的隨機助長作用，實現(xiàn)微弱信號的檢測。
　　最后，利用MATLAB Scrip節(jié)點進行LabVIEW和MATLAB的混合編程，開發(fā)了基于噪聲隨機助長作用的微弱信號檢測軟件。渦街信號的檢測結(jié)果表明該軟件可應(yīng)