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变步长随机共振的微弱周期信号检测

四川理工学院学报（自然科学版） 2011年第5期24卷 548-551页

作者：向林李健四川大学成都610065

在以朗之万方程建立的随机共振数学模型中,现有文献在求解该数学模型时都将计算步长取固定值,文章通过理论分析说明了固定步长的缺陷,提出了调节计算步长的检测方法。以双稳态随机共振系统为基础,把计算步长作为可调参数来讨论其对随机... 详细信息

在以朗之万方程建立的随机共振数学模型中,现有文献在求解该数学模型时都将计算步长取固定值,文章通过理论分析说明了固定步长的缺陷,提出了调节计算步长的检测方法。以双稳态随机共振系统为基础,把计算步长作为可调参数来讨论其对随机共振的影响,结果表明调节计算步长能有效地提高被检测信号的检测率。

关键词：变步长随机共振计算步长h 检测率双稳系统

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自适应随机共振在微弱信号检测中的应用

机械强度 2012年第6期34卷 798-802页

作者：杨宁张培林马乔王江涛军械工程学院一系 75610部队装备部

在变步长随机共振原理的基础上,提出一种自适应随机共振微弱信号检测技术。该技术以粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)作为优化算法,利用随机共振系统输出信号的奇异熵合理构造适应度函数,同时外加可控信号,以更好地激励出... 详细信息

在变步长随机共振原理的基础上,提出一种自适应随机共振微弱信号检测技术。该技术以粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)作为优化算法,利用随机共振系统输出信号的奇异熵合理构造适应度函数,同时外加可控信号,以更好地激励出随机共振现象。该技术实现了随机共振系统结构参数、外加信号强度以及算法数值计算步长的自适应选取,能够最优地检测出大参数条件下信号中的微弱周期成分。仿真信号和滚动轴承故障信号的应用表明,该方法在短数据条件下可以取得较好的检测结果,具有良好的工程应用前景。

关键词：自适应随机共振奇异熵粒子群算法变步长随机共振弱信号检测

基于SoC和FPGA的便携式变步长随机共振仪

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仪器仪表学报 2008年第8期29卷 1767-1771页

作者：徐春生王太勇冷永刚邓辉天津大学机械工程学院

随机共振作为一种新颖的信号处理手段在各个领域得到广泛应用,它的硬件实现具有重要的工程应用价值。介绍了一种便携式变步长随机共振仪,硬件采用片上系统(system on chip)作为CPU。为了同时实现FFT和随机共振算法,选用了FP-GA作为协处... 详细信息

随机共振作为一种新颖的信号处理手段在各个领域得到广泛应用,它的硬件实现具有重要的工程应用价值。介绍了一种便携式变步长随机共振仪,硬件采用片上系统(system on chip)作为CPU。为了同时实现FFT和随机共振算法,选用了FP-GA作为协处理器。仪器软件建立在实时操作系统基础上,使系统性能更加稳定。介绍了随机共振仪的软硬件组成,给出了仿真实例,验证了算法在随机共振仪上实现的有效性。

关键词：变步长随机共振片上系统 FPGA

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基于变步长随机共振的弱信号检测技术

天津大学学报 2006年第4期39卷 432-437页

作者：李强王太勇冷永刚胥永刚天津大学机械工程学院天津300072

针对绝热近似小参数随机共振难以满足工程实践中大参数下的弱信号检测,以及单一频率的共振分析在实际应用中的局限性问题,提出了一种变步长随机共振数值算法．该方法通过调整计算步长,使随机共振理论同时适用于大、小参数条件下的弱信... 详细信息

针对绝热近似小参数随机共振难以满足工程实践中大参数下的弱信号检测,以及单一频率的共振分析在实际应用中的局限性问题,提出了一种变步长随机共振数值算法．该方法通过调整计算步长,使随机共振理论同时适用于大、小参数条件下的弱信号特征提取．计算机仿真结果表明,对变步长随机共振后的信号作幅值谱和小波分析,均能准确得到低信噪比信号中的多个有用成分,充分证明该算法在大参数条件下可对弱信号中的多个特征频率产生共振输出．同时,变步长随机共振也可以有效抑制信号小波分解中由强噪声引起的边频干扰,提高小波分析在低信噪比信号检测中的可靠性．

关键词：变步长随机共振弱信号检测小波分析数值仿真

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一种改进的变步长随机共振数值算法

信息通信 2015年第2期28卷 1-3页

作者：李春树宁夏大学物理电气信息学院宁夏大学宁夏沙漠信息智能感知重点实验室宁夏银川750021

针对绝热近似小参数随机共振方法不足,文章提出了一种改进的变步长随机共振数值算法,该方法通过调整计算步长,使随机共振方法能同时处理大、小参数信号,仿真结果表明了该算法简单可行,具有良好的应用前景。

关键词：变步长随机共振大参数信号振幅

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基于随机共振理论的弱信号检测

基于随机共振理论的弱信号检测

作者：熊景松兰州大学

学位级别：硕士

强噪声背景下微弱信号检测是一项常规研究课题,在通信、雷达、海洋以及生物医学等多个领域应用广泛。近年来,非线性科学的不断发展,提出的随机共振理论,成为弱信号检测的新理论和方法。随机共振是非线性系统、随机噪声和输入信号... 详细信息

强噪声背景下微弱信号检测是一项常规研究课题,在通信、雷达、海洋以及生物医学等多个领域应用广泛。近年来,非线性科学的不断发展,提出的随机共振理论,成为弱信号检测的新理论和方法。随机共振是非线性系统、随机噪声和输入信号之间产生的一种协同现象,足由于噪声能量向信号能量转移,提高了输出信噪比,从而提取出弱信号的特征信息,本论文以双稳态随机共振系统为研究对象,主要完成了如下工作: 首先,针对绝热近似小参数随机共振的不足,提出了一种变数值计算步长的随机共振算法,该算法使双稳态系统能同时处理低频信号和高频信号。另外以往检测信号特征信息几乎都是频率信息,本论文尝试性地提出了检测输入信号振幅的思路,并且给出了处理的流程;其次,对几种混合输入弱信号检测问题进行了讨论和分析,重点研究了高低频混合信号的处理方法,并且给出了多频信号处理的流程;最后,在随机共振理论用于高维信号处理方面做了一些尝试性的工作,取得了一定的效果,为随机共振理论用于高维信号处理打下了一定基础。论文还搭建了双稳态系统的仿真模型,并对上述算法进行了仿真实验,验证了理论和方法的合理性。

关键词：弱信号检测变步长随机共振输入信号振幅多频信号检测高维信号处理

非平稳信号特征提取新方法和实用诊断技术的研究

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非平稳信号特征提取新方法和实用诊断技术的研究

作者：李强天津大学

学位级别：硕士

故障的发生和发展、设备工况的变化以及设备自身的非线性,使机械设备的动态信号表现出非平稳性。如果对非平稳信号进行有效的消噪、分解和解调,提取有用信息,抑制其他成分的干扰,将有助于提高信号的信噪比和诊断信息的质量。本课题以回... 详细信息

故障的发生和发展、设备工况的变化以及设备自身的非线性,使机械设备的动态信号表现出非平稳性。如果对非平稳信号进行有效的消噪、分解和解调,提取有用信息,抑制其他成分的干扰,将有助于提高信号的信噪比和诊断信息的质量。本课题以回转机械和往复机械为对象,研究了基于非平稳信号特征提取原理的多种故障诊断实用技术。针对绝热近似小参数随机共振难以满足工程实践中大参数下的弱信号检测,及当前研究主要集中于单一频率共振分析的问题,本文提出了一种新的变步长随机共振数值算法。该算法在大参数条件下可对淹没在强噪声中的多个弱信号产生共振输出。同时,作为小波分析的预处理,它可以有效抑制小波分析中由强噪声引起的边频干扰,提高小波分析在低信噪比信号检测中的可靠性。经验模式分解方法是一种新的非线性非平稳信号分析工具。该方法基于信号的局部特征,可以根据信号自身的时间特征尺度进行自适应分解,得到若干个基本模式分量。本文研究了基于经验模式分解的时频分析理论及算法。通过对分解得到的各基本模式分量进行Hilbert变换,就可以得到信号的瞬时频率,从而给出信号频率变化的精确表达。信号最终以Hilbert时频谱的形式表示为时频平面上的能量分布。旋转机械振动信号的非平稳性常表现为统计特性呈周期性的循环平稳。本文在对循环自相关解调及其性能分析的基础上,提出了基于经验模式分解的分频带循环自相关解调方法。该方法有效地抑制了多调制源和多载波对循环平稳结果带来的交叉项干扰,提高了分析的可靠性。将该方法应用于滚动轴承的故障诊断中,成功地从振动信号中分离出故障源。作为本课题关键技术的载体,本文总结了作者在开发基于LabVIEW的振动信号分析系统中运用的一些实用技术,提出了一种基于频域积分的振动参量转换修正算法,为设备动态信息的完整性和准确性提供了技术上的支持和保障。

关键词：非平稳信号变步长随机共振经验模式分解循环平稳特征提取故障诊断

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基于变步长随机共振的弱信号检测技术

信息通信 2014年第8期27卷 25-25页

作者：王强铜仁学院贵州铜仁554300

弱信号检测是工程建设中常见的问题之一,在过去一直是信息领域的难点。随机共振是一种新型的信号检测技术,但对高频弱信号处理能力仍较差,使用范围也有限。变步长随机共振是一种改进型随机共振理念,在满足绝热近似条件下,调整步长实现共... 详细信息

弱信号检测是工程建设中常见的问题之一,在过去一直是信息领域的难点。随机共振是一种新型的信号检测技术,但对高频弱信号处理能力仍较差,使用范围也有限。变步长随机共振是一种改进型随机共振理念,在满足绝热近似条件下,调整步长实现共振,以增强微弱信号,突出显现。文章对随机共振、变步长随机共振的理论基础进行概述,而后结合小波转换理论对变步长随机共振进行仿真模拟。

关键词：变步长随机共振弱信号检测技术信噪比