基于隨機共振的微弱沖擊信號檢測技術(shù)研究.pdf

1、強噪聲背景下的微弱信號檢測是一項常規(guī)的研究課題，在工程實踐中具有廣泛的應(yīng)用價值。例如，微弱信號源的定位在故障診斷以及災(zāi)后救生方面發(fā)揮了重要作用。微弱信號檢測技術(shù)是基于電子學(xué)、信息論、物理學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等理論，研究待測信號和噪聲的統(tǒng)計特性與相關(guān)性，通過現(xiàn)代信號處理手段抑制噪聲，提取出被強噪聲背景淹沒的弱信號。
　　 人們通常認為噪聲是不利于信號的檢測，它降低了系統(tǒng)的信號輸出反應(yīng)，將待測的信號淹沒在嘈雜的背景噪聲中難以測量出來。然而，近

2、年來非線性科學(xué)的不斷發(fā)展，提出的隨機共振理論，成為了弱信號檢測的新理論和方法，它指出通過加入一定的噪聲，以提高非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的輸出能力，從而增強對微弱信號的檢測。本文以非周期沖擊信號為研究對象，提出了利用隨機共振原理進行弱信號檢測的基本思想及其具體實現(xiàn)方法。論文主要工作包括：
　　 首先，本文回顧了弱信號檢測技術(shù)的相關(guān)理論，重點介紹了隨機共振的發(fā)展和實驗研究狀況。在此基礎(chǔ)上，以經(jīng)典的朗之萬方程和?？恕绽士朔匠虨榛A(chǔ)，闡述了隨

3、機共振的基本原理，并通過大量的Simulink仿真實驗系統(tǒng)地研究了出現(xiàn)隨機共振狀態(tài)時非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)、待測信號和噪聲之間的關(guān)系。
　　 其次，以微弱非周期沖擊信號為研究對象，重點研究了非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、噪聲以及參考信號特征參數(shù)對非周期沖擊信號檢測性能的影響規(guī)律，并通過仿真實驗分析了沖擊信號和色噪聲通過非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)輸出的隨機共振效應(yīng)。
　　 然后，針對從強色噪聲背景中提取微弱的沖擊信號，提出基于隨機共振的自適應(yīng)