隨機共振系統的脈沖響應與恢復研究.pdf

1、微弱信號檢測技術在機械故障診斷領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。隨機共振現象自被發(fā)現以來，其理論及應用一直不斷的發(fā)展完善。
　　隨機共振技術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、振系統對于脈沖信號的檢測與恢復。課題首先研究了雙穩(wěn)隨機共振系統的結構特點，認為雙穩(wěn)系統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)系統的負勢阱要優(yōu)于正勢阱的檢測效果，如果粒子產生躍遷現象，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)系統的脈沖響應特征，指出輸出響應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波形失真的機理進行了論述。該方法通過偏移量的設置可以調節(jié)噪聲能量分布，提高單穩(wěn)隨機共振性能，實現脈沖信號的有效檢測。
　　針對脈沖信號的恢復問題，本課題分別給出了單穩(wěn)系統恢復函數與雙穩(wěn)系統恢復函數，分析了恢復函數對信號波形恢復的有效性。課題通過設置單穩(wěn)系統的偏移量，構造出與雙穩(wěn)系統負勢阱結構相似的單穩(wěn)系統，并對比分析了兩種系統檢測與恢復信號的效果，得出兩種系統在脈沖信號檢測與恢復方面具有相