微弱信号虚拟仪器的研制.doc
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微弱信号虚拟仪器的研制,页数：51字数：23975摘要当系统的非线性、输入的信号和噪声之间存在某种匹配时，如果增加输入噪声，系统输出的信噪比不仅不会降低，反而可以大幅度地增加，即存在某一最佳的输入噪声强度，使系统输出信噪比最高，这种现象就是随机共振现象。在微弱信号检测应用方面，随机共振与传统的线性方法(如相关、滤波等)不...
内容介绍
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微弱信号虚拟仪器的研制
页数：51 字数：23975
摘要
当系统的非线性、输入的信号和噪声之间存在某种匹配时，如果增加输入噪声，系统输出的信噪比不仅不会降低，反而可以大幅度地增加，即存在某一最佳的输入噪声强度，使系统输出信噪比最高，这种现象就是随机共振现象。
在微弱信号检测应用方面，随机共振与传统的线性方法(如相关、滤波等)不同，它可以把部分噪声能量转换成信号能量，从而提高系统输出信噪比。
本文研究了乘性和加性噪声作用下单稳系统中的随机共振，随机共振方法的相关理论，研究表明，系统的输出信噪比是乘性噪声的强度、加性噪声的强度、系统偏置以及系统参数的非单调函数。并利用虚拟仪器软件Lab/VIEW制作基于随机共振方法的虚拟微弱信号检测仪，利用该检测仪实现白噪声背景下微弱周期信号的检测和提取。
关键词：随机共振，微弱信号检测，噪声，Lab/VIEW ABSTRACT
When there is a match among the nonlinear system, the input signal and noise, if you increase the input noise, the noise ratio of the output signal in the system will not be lowered, but can dramatically increase, namely, the existence of a best input noise intensity, the system output signal detection, this phenomenon is the phenomenon of stochastic resonance. Application in weak signal detection, stochastic resonance with traditional linear methods (such as correlation, filtering, etc.) is different, it can be part of the noise energy converted into signal energy, thereby enhancing the system output signal to noise ratio. In this paper, the multiplicative noise and additive effect of a single stable system resonance, the theory stochastic resonance methods, research shows that the systems output signal to noise ratio is the intensity of multiplicative noise, additive noise intensity, the system of partial Purchase and non-monotonic function of system parameters. In this paper, I use the virtual instrument software Lab/VIEW to make a virtual weak signal detector based on stochastic resonance theory, and use the detector to achieve the weak periodic signal detection and extraction on the white noise background.
Keywords: Stochastic resonance; Weak signal detection; Noise; Lab/VIEW
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1本文研究的目的和意义 1
1.2研究背景及现状 2
1.3本文研究内容 3
第二章 随机共振的基本理论 5
2.1几种主要的随机共振理论 5
2.2随机共振的分类与度量 14
2.2.1信噪比 14
2. 2. 2驻留时间 15
2. 2. 3基于信息理论的度量方法 15
2.3随机共振的研究工具 16
2. 4本章小结 18
第三章 乘性和加性噪声作用下单稳系统中的随机共振研究 19
3. 1强噪声背景下的弱信号检测与提取方法概述 19
3.2单稳系统及其输出信噪比 20
3.3讨论 22
第四章 基于单稳系统随机共振的微弱信号检测研究 24
4.1基于单稳系统随机共振的微弱信号检测的基本原理 24
4.2基于单稳系统随机共振的微弱信号检测仿真 27
4.2.1固定系统参数a，调节噪声强度D实现微弱信号检测 28
4.2.2固定噪声强度D，调节系统参数a实现微弱信号检测 32
4.3基于单稳系统随机共振的自适应微弱信号检测仿真 35
4.4本章小结 39
第五章 全文总结与展望 40
5.1全文总结 40
5.2展望与设想 40
参考文献 41
致谢 46
页数：51 字数：23975
摘要
当系统的非线性、输入的信号和噪声之间存在某种匹配时，如果增加输入噪声，系统输出的信噪比不仅不会降低，反而可以大幅度地增加，即存在某一最佳的输入噪声强度，使系统输出信噪比最高，这种现象就是随机共振现象。
在微弱信号检测应用方面，随机共振与传统的线性方法(如相关、滤波等)不同，它可以把部分噪声能量转换成信号能量，从而提高系统输出信噪比。
本文研究了乘性和加性噪声作用下单稳系统中的随机共振，随机共振方法的相关理论，研究表明，系统的输出信噪比是乘性噪声的强度、加性噪声的强度、系统偏置以及系统参数的非单调函数。并利用虚拟仪器软件Lab/VIEW制作基于随机共振方法的虚拟微弱信号检测仪，利用该检测仪实现白噪声背景下微弱周期信号的检测和提取。
关键词：随机共振，微弱信号检测，噪声，Lab/VIEW ABSTRACT
When there is a match among the nonlinear system, the input signal and noise, if you increase the input noise, the noise ratio of the output signal in the system will not be lowered, but can dramatically increase, namely, the existence of a best input noise intensity, the system output signal detection, this phenomenon is the phenomenon of stochastic resonance. Application in weak signal detection, stochastic resonance with traditional linear methods (such as correlation, filtering, etc.) is different, it can be part of the noise energy converted into signal energy, thereby enhancing the system output signal to noise ratio. In this paper, the multiplicative noise and additive effect of a single stable system resonance, the theory stochastic resonance methods, research shows that the systems output signal to noise ratio is the intensity of multiplicative noise, additive noise intensity, the system of partial Purchase and non-monotonic function of system parameters. In this paper, I use the virtual instrument software Lab/VIEW to make a virtual weak signal detector based on stochastic resonance theory, and use the detector to achieve the weak periodic signal detection and extraction on the white noise background.
Keywords: Stochastic resonance; Weak signal detection; Noise; Lab/VIEW
目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1本文研究的目的和意义 1
1.2研究背景及现状 2
1.3本文研究内容 3
第二章 随机共振的基本理论 5
2.1几种主要的随机共振理论 5
2.2随机共振的分类与度量 14
2.2.1信噪比 14
2. 2. 2驻留时间 15
2. 2. 3基于信息理论的度量方法 15
2.3随机共振的研究工具 16
2. 4本章小结 18
第三章 乘性和加性噪声作用下单稳系统中的随机共振研究 19
3. 1强噪声背景下的弱信号检测与提取方法概述 19
3.2单稳系统及其输出信噪比 20
3.3讨论 22
第四章 基于单稳系统随机共振的微弱信号检测研究 24
4.1基于单稳系统随机共振的微弱信号检测的基本原理 24
4.2基于单稳系统随机共振的微弱信号检测仿真 27
4.2.1固定系统参数a，调节噪声强度D实现微弱信号检测 28
4.2.2固定噪声强度D，调节系统参数a实现微弱信号检测 32
4.3基于单稳系统随机共振的自适应微弱信号检测仿真 35
4.4本章小结 39
第五章 全文总结与展望 40
5.1全文总结 40
5.2展望与设想 40
参考文献 41
致谢 46
