隨機共振系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)與恢復(fù)研究.pdf

1、微弱信號檢測技術(shù)在機械故障診斷領(lǐng)域中長期以來一直受到高度重視。在機械故障早期，故障特征信號往往淹沒在噪聲中，很難被提取出來，為事故的發(fā)生埋下了隱患。傳統(tǒng)常用的信號檢測方法常常是通過抑制噪聲達到提高信噪比的目的，而隨機共振方法則是利用噪聲增加信號的特征，以達到信號檢測的目的。隨機共振現(xiàn)象自被發(fā)現(xiàn)以來，其理論及應(yīng)用一直不斷的發(fā)展完善。
　　隨機共振技術(shù)即可用于檢測周期信號也可用于檢測非周期信號。本課題以高斯脈沖信號為模型，研究了隨機共

2、振系統(tǒng)對于脈沖信號的檢測與恢復(fù)。課題首先研究了雙穩(wěn)隨機共振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，認為雙穩(wěn)系統(tǒng)檢測脈沖信號實際上是利用了其單阱振蕩特性，使粒子在單阱內(nèi)而非雙阱間進行振蕩。對于正向脈沖信號的檢測，雙穩(wěn)系統(tǒng)的負勢阱要優(yōu)于正勢阱的檢測效果，如果粒子產(chǎn)生躍遷現(xiàn)象，那么阱間躍遷對脈沖信號的檢測有不利的影響。
　　隨后課題研究了單穩(wěn)系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)特征，指出輸出響應(yīng)平衡位置失真影響了脈沖信號檢測效果。針對這一問題，課題研究提出了脈沖序列整體平移的脈沖信

3、號檢測方法，并對該整體平移方法減小脈沖響應(yīng)波形失真的機理進行了論述。該方法通過偏移量的設(shè)置可以調(diào)節(jié)噪聲能量分布，提高單穩(wěn)隨機共振性能，實現(xiàn)脈沖信號的有效檢測。
　　針對脈沖信號的恢復(fù)問題，本課題分別給出了單穩(wěn)系統(tǒng)恢復(fù)函數(shù)與雙穩(wěn)系統(tǒng)恢復(fù)函數(shù)，分析了恢復(fù)函數(shù)對信號波形恢復(fù)的有效性。課題通過設(shè)置單穩(wěn)系統(tǒng)的偏移量，構(gòu)造出與雙穩(wěn)系統(tǒng)負勢阱結(jié)構(gòu)相似的單穩(wěn)系統(tǒng)，并對比分析了兩種系統(tǒng)檢測與恢復(fù)信號的效果，得出兩種系統(tǒng)在脈沖信號檢測與恢復(fù)方面具有相