基于隨機(jī)共振原理的微弱周期信號(hào)的檢測(cè)方法研究與電路設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:基于隨機(jī)共振原理的微弱周期信號(hào)的檢測(cè)方法研究與電路設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:二十世紀(jì)八十年代,前人開始提出了隨機(jī)共振理論,隨后此理論被逐漸發(fā)展與完善。其實(shí)質(zhì)為非線性系統(tǒng)、輸入信號(hào)與噪聲能夠產(chǎn)生協(xié)同作用發(fā)生隨機(jī)共振現(xiàn)象,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)部分噪聲能量向有用信號(hào)轉(zhuǎn)移的目的。本文針對(duì)原模型存在的問題,,提出了一種新參數(shù)雙穩(wěn)態(tài)模型,并對(duì)其核心部分進(jìn)行了軟件分析與硬件電路設(shè)計(jì)。 全文的總體思路為: 首先,簡(jiǎn)要描述了隨機(jī)共振理論的起源、發(fā)展與現(xiàn)狀,針對(duì)原經(jīng)典雙穩(wěn)態(tài)模型存在的問題,引出了本課題需要研究的主要內(nèi)容。 其次,分析了經(jīng)典雙穩(wěn)系統(tǒng)存在的對(duì)微弱輸入信號(hào)的限制性,針對(duì)這一問題采用了信號(hào)調(diào)制的方法,并在此基礎(chǔ)之上對(duì)經(jīng)典雙穩(wěn)系統(tǒng)模型進(jìn)行了改進(jìn),建立了新雙穩(wěn)系統(tǒng)模型,以使得該系統(tǒng)在工程應(yīng)用上有更廣泛的使用范圍。 然后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了硬件電路設(shè)計(jì)與分析。介紹了運(yùn)算放大器的幾種常用功能與接法;根據(jù)新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型與各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了核心硬件電路,分析了電路的設(shè)計(jì)原理;對(duì)電路進(jìn)行了檢驗(yàn),闡述了系統(tǒng)的參數(shù)變化對(duì)新雙穩(wěn)系統(tǒng)的輸入輸出的影響;并將模擬電路的輸出與軟件仿真的輸出進(jìn)行了對(duì)比,從理論上分析了二者的聯(lián)系與區(qū)別。 最后,對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型進(jìn)行了總結(jié),分析了該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與不足之處,同時(shí)也為進(jìn)一步的探索研究做了一些展望。 本文的創(chuàng)新之處在于:在原有模型的基礎(chǔ)之上提出了一種新雙穩(wěn)隨機(jī)共振模型,與原有模型相比,它具有三大優(yōu)勢(shì)(1)經(jīng)典雙穩(wěn)隨機(jī)共振系統(tǒng)存在輸出飽和性,新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型可以通過改變參數(shù)的方法來調(diào)節(jié)輸出幅值以降低輸出飽和性的影響;(2)改進(jìn)了現(xiàn)有的利用調(diào)制隨機(jī)共振系統(tǒng)檢測(cè)微弱信號(hào)的方法,具體為通過參數(shù)調(diào)節(jié)的方法增大了掃描信號(hào)的掃描步長(zhǎng):(3)上述兩個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)都是獨(dú)立的,即一個(gè)參數(shù)的改變對(duì)另一個(gè)參數(shù)沒有影響。并且本論文用理論分析、軟件仿真實(shí)驗(yàn)與模擬電路調(diào)試的方法對(duì)該模型進(jìn)行了分析與驗(yàn)證。但是新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型也存在一些不足之處,如,待調(diào)節(jié)的參數(shù)值被限定在一定范圍之內(nèi),這還有待進(jìn)一步的改進(jìn)。
【關(guān)鍵詞】:隨機(jī)共振 新雙穩(wěn)系統(tǒng) 信噪比 參數(shù)調(diào)節(jié) 微弱信號(hào)
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN911.23;TH113.1
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 課題的研究背景與意義10-11
- 1.2 隨機(jī)共振理論的發(fā)展以及研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 各領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域研究12-14
- 1.4 提出問題14-15
- 1.5 主要研究?jī)?nèi)容15-17
- 第2章 隨機(jī)共振理論17-26
- 2.1 引言17
- 2.2 隨機(jī)共振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程17-20
- 2.2.1 朗之萬方程17-18
- 2.2.2 福克—普朗克方程18-19
- 2.2.3 隨機(jī)共振理論19-20
- 2.3 經(jīng)典雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振系統(tǒng)20-23
- 2.3.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)述20-22
- 2.3.2 經(jīng)典雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的信噪比22-23
- 2.4 隨機(jī)共振的測(cè)量方法23-25
- 2.4.1 信噪比測(cè)量23-24
- 2.4.2 輸出功率譜密度測(cè)量24-25
- 2.5 本章小結(jié)25-26
- 第3章 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的隨機(jī)共振理論分析26-40
- 3.1 引言26
- 3.2 經(jīng)典雙穩(wěn)系統(tǒng)存在的問題26-28
- 3.2.1 對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻帶的限制性26-28
- 3.2.2 輸出飽和性28
- 3.3 調(diào)制隨機(jī)共振系統(tǒng)28-30
- 3.3.1 調(diào)制隨機(jī)共振系統(tǒng)28-30
- 3.3.2 存在的問題30
- 3.4 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的提出30-32
- 3.4.1 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型30-31
- 3.4.2 參數(shù)分析31-32
- 3.5 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的輸出信噪比32-34
- 3.6 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的數(shù)值仿真34-39
- 3.6.1 參數(shù)的數(shù)值仿真34-36
- 3.6.2 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的信噪比軟件仿真分析36-39
- 3.7 本章小結(jié)39-40
- 第4章 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的模擬電路驗(yàn)證設(shè)計(jì)40-61
- 4.1 引言40
- 4.2 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的模擬電路驗(yàn)證設(shè)計(jì)40-45
- 4.2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程40-41
- 4.2.2 各模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-44
- 4.2.3 模擬電路驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)44-45
- 4.3 實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)介45-47
- 4.4 電路分析與處理47-55
- 4.4.1 確定系統(tǒng)參數(shù)47-48
- 4.4.2 參數(shù) g 對(duì)系統(tǒng)的影響48-52
- 4.4.3 參數(shù) h 對(duì)系統(tǒng)的影響52-54
- 4.4.4 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的輸出分析54-55
- 4.5 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的優(yōu)缺點(diǎn)分析55-56
- 4.5.1 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的優(yōu)點(diǎn)55-56
- 4.5.2 新參數(shù)雙穩(wěn)系統(tǒng)模型的缺點(diǎn)56
- 4.6 整體電路的驗(yàn)證56-59
- 4.7 信號(hào)檢測(cè)的總體思路概述59
- 4.8 本章小結(jié)59-61
- 第5章 總結(jié)和展望61-63
- 5.1 總結(jié)61-62
- 5.2 下一步的工作62-63
- 致謝63-64
- 參考文獻(xiàn)64-70
- 附錄70
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 林敏;黃詠梅;;調(diào)制隨機(jī)共振及其在微弱信號(hào)檢測(cè)中的應(yīng)用[J];傳感器與微系統(tǒng);2006年02期
2 張宇;趙遠(yuǎn);唐勐;呂海峰;孫秀冬;;隨機(jī)共振應(yīng)用于大頻率周期性弱信號(hào)檢測(cè)[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年11期
3 張曉飛;胡蔦慶;胡雷;程哲;;基于倒譜預(yù)白化和隨機(jī)共振的軸承故障增強(qiáng)檢測(cè)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年23期
4 施建成;羅敏;;生物鐘體系中色噪音誘導(dǎo)的日夜節(jié)律振蕩和內(nèi)信號(hào)隨機(jī)共振[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2010年01期
5 冷永剛;趙爾華;石鵬;張瑩;;二維隨機(jī)共振參數(shù)調(diào)節(jié)的圖像處理[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2011年10期
6 冷永剛,王太勇,秦旭達(dá),李瑞欣,郭焱;二次采樣隨機(jī)共振頻譜研究與應(yīng)用初探[J];物理學(xué)報(bào);2004年03期
7 冷永剛;王太勇;郭焱;吳振勇;;雙穩(wěn)隨機(jī)共振參數(shù)特性的研究[J];物理學(xué)報(bào);2007年01期
8 楊定新;胡政;楊擁民;;大參數(shù)周期信號(hào)隨機(jī)共振解析[J];物理學(xué)報(bào);2012年08期
9 趙文禮;田帆;邵柳東;;自適應(yīng)隨機(jī)共振技術(shù)在微弱信號(hào)測(cè)量中的應(yīng)用[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2007年10期
10 趙文禮;劉進(jìn);殷園平;;基于隨機(jī)共振原理的中低頻信號(hào)檢測(cè)方法與電路設(shè)計(jì)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2011年04期
本文關(guān)鍵詞:基于隨機(jī)共振原理的微弱周期信號(hào)的檢測(cè)方法研究與電路設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):443653
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/443653.html