布朗马达的定向流

将生物马达蛋白协调定向运动看作是布朗粒子的运动结果．得到了在内外噪声共同驱动下布朗粒子定态几率流的表达式。定态几率流的方向取决于参数a的大小．在一维周期惯性锯齿势函数中,通过解析计算和数值模拟得到．当内噪声强度一定．随着外噪声强度的增加．定态几率流S增大;且当外噪声强度增加到一定程度．定态几率流S达到一个共同的饱和值。     

PRONY算法在短(窄)脉冲分析中的应用

为了解决信号分析中的去除噪声问题,准确地或较好地恢复原信号,在分析周期信号的基础上,提出了一种基于PRONY 模型的周期信号分析法.通过对周期短(窄)脉冲包括噪声及非整数倍周期的算例分析,结果表明,PRONY法可以准确估计信号中各分量的振幅、频率、相位,利用这些参数较好地拟合出原波形,并抑制一定的噪声.该方法弥补了经典谱估计无法分析非整数倍谐波和没有噪声抑制功能的缺点.     

二维Brownian motor工作模型

研究了Brownian(布朗) motor在二维耦合的非对称性周期势中同时受热噪声和外部非平衡涨落驱动下的定向输运,讨论了耦合对流行为的影响.发现在二维摇摆棘轮中,流和效率的极大值出现在有限温度;而在二维关联棘轮中,流的极大值比一维的大2个量级.     

用Monte Carlo方法计算非Gauss噪声的重整流和效率

为提高分子马达的流与效率,用Monte Carlo方法研究了非Gauss噪声驱动的布朗粒子在闪烁棘轮势场中的流和效率。在无势情况下,粒子向两边对称地自由扩散,其分布密度函数偏离Gauss分布,存在一个长拖尾或大随机力分布被截断;当势恢复后,不对称的棘轮势将无规扩散整流成定向输运流。结果表明:棘轮势整流非Gauss噪声驱动的布朗马达,能获得比Gauss噪声情况大很多的流和效率;而且随着噪声参数的变化,流能发生反向现象。     

Ornstein-Uhlenbeck噪声驱动的过阻尼广义Langevin方程的共振

本文研究了受外部周期信号激励的线性过阻尼广义Langevin方程的随机共振现象.本文将系统内噪声建模为指数型关联Ornstein-Uhlenbeck噪声,系统外噪声建模为双态噪声,并利用随机平均法和积分变换算法推导出系统响应的一阶稳态矩和稳态响应振幅的解析表达式.对解析结果的分析表明,该线性过阻尼广义Langevin方程具有丰富的共振行为,即系统的稳态响应振幅随噪声的特征参数、周期激励信号的频率及部分系统参数的变化而出现广义随机共振.     

信号调制三值噪声作用下有源低通滤波器中的随机共振

研究了具有信号调制三值噪声的低通滤波器电路中的随机共振现象.基于线性系统理论,利用三值噪声的统计性质,得到了低通滤波器的输出幅度增益的解析表达式.研究表明,输出幅度增益随激励周期信号的频率、低通滤波器电路的电容量、电阻值、噪声的幅度及平坦度的非单调函数.系统截止频率和带宽比没有噪声时明显增大.     

从混沌噪声背景中提取周期性激励信号

周期性信号通过非线性系统后常会被转变成具有噪声特性的混沌信号,从频域上看原来的离散谱被扩展成了宽带的混沌频谱,因此从这种宽带的、类似噪声的混沌信号中提取出原来的周期激励有着重要的理论和实用意义.从非线性动力学系统的建模理论出发,采用一个简单的"多项式-简谐激励\\\"非自治系统方程,通过计算该方程在不同频率驱动下对原系统的逼近误差,可以获得驱动该非自治系统的信号的频谱,并最终达到提取激励信号的目的.     

非对称三值噪声激励下一类线性系统的随机共振现象

研究了一类具有外部周期信号的线性系统在乘性非对称三值噪声激励下呈现随机共振现象的情况.采用Shapiro-Loginov公式,计算出系统输出信号振幅的精确表达式.通过平面及三维图示分析,系统观察出两类广义的随机共振现象.也就是系统在某些参数下,输出信号振幅随着三值噪声强度及其非对称度的变化显现出非单调依赖性.     

非高斯非平稳噪声背景下杜芬系统动力学仿真研究

研究非高斯非平稳噪声背景下非线性系统在微弱周期信号摄动下的混沌动力学行为,仿真过程证明被噪声污染的微弱周期信号使混沌系统的动力学行为变化很小;非高斯非平稳噪声对周期运动的影响较为明显。研究了微弱周期信号和非高斯非平稳噪声信号联合摄动下的混沌运动特征。     

白噪声关联调制对单模激光信噪比的影响

用线性化近似方法计算了单模激光增益模型的光强功率谱及信噪比,以噪声、信号频率和时间周期调制频率为参数讨论信噪比R随量子噪声强度D的变化,发现负关联情况下会出现随机共振,对噪声间关联程度的时间周期调制是引发随机共振的重要因素.     

Noise helped manifestation of intrinsic frequency: A case study in the mesoscopic hormone signaling system

The selective sustainment of nonlinear systems to signals is of great significance to signal transduction in living systems. We take hormone signaling as an example, and investigate the sustainment of internal and external signals. Simulation results prove that signals with "intrinsic frequency", no matter if it is noise induced or external injected, can be selectively sustained by exploiting internal and/or external noise. Both the internal and external noise can optimize the noise-induced signals, and the optimization is rather robust to the disturbance of external signals with other frequencies. These results are of significance for weak signal detection and trausduction in the presence of external signals.     

基于注入式Duffing振子配电网故障选线

针对传统注入法故障选线受高阻限制,提出注入式Duffing振子选线方法。对Duffing振子进行尺度变化,使其适用于电网大频率信号检测。Duffing振子对和内策动力信号同频的外部信号有较高的灵敏度,且Duffing振子的抗噪性良好。配电网发生故障后,提取各线路注入信号作为Duffing振子的输入,系统会因外界策动力不同迅速发生相应相变,通过龙格库塔求解,得到系统三维相图轨迹,用纹理参数对其进行分析,给出数值判据以达到智能选线目的。仿真实验证明了方法的准确性。     

Brownian ratchets driven by flashing noise strength

The stochastic transport driven by flashing multi-noise sources in a ratchet is studied. The stationary current versus the noise strength and the colored noise correlated time T is obtained . At a fixed flip rate and strength of the colored noises, the novel phenomenon of the current reversal occurs as T reaches a certain value. More than one reversal point exists when a flashing colored noise source and a flashing white noise source are simultaneously taken into account.     

Brownian ratchets driven by flashing noise strengt

The stochastic transport driven by flashing multi-noise sources in a ratchet is studied. The stationary current versus the noise strength and the colored noise correlated time r is obtained. At a fixed flip rate and strength of the colored noises, the novel phenomenon of the current reversal occurs as τ reaches a certain value. More than one reversal point exists when a flashing colored noise source and a flashing bdIite noise source are simultaneously taken into account.     

由双不动点映射生成的乘性类Langevin噪声驱动的过阻尼分数阶棘齿

本文研究双不动点映射生成的乘性类Langevin噪声驱动的过阻尼分数阶波动势模型的定向输运,其中的确定性类Langevin噪声是混沌噪声的自然推广,由仅具有两个不动点的逐段单调映射迭代产生.数值模拟结果显示:当模型同时空、时对称破缺时定向流出现,且噪声参数的变化可以引起定向流的振荡、衰减与逆转.值得注意的是该定向输运行并不依赖于热扩散,即棘齿是非热的.     

FitzHugh―Nagumo神经元模型非阈下响应的随机共振

研究了当FitzHugh-Nagumo(FHN)神经元模型在弱信号激励下只有阈上振荡响应时的随机共振。研究结果表明:随着FHN神经元模型的分岔参数的增加,发生了一个由两个吸引子(阈上振荡和阈下振荡)变化到一个吸引子(阈上振荡)的分岔;当FHN神经元模型的分岔参数位于分岔点的右边时,在弱信号激励下系统的响应只有阈上振荡存在,此时在外噪声或者内噪声的调制下,系统响应的能量向输入信号频率处集中,而信噪比随噪声强度的变化曲线呈现出单峰曲线,随机共振发生了,并且此时随机共振发生的机制是由于系统运动在分岔点左右三个吸引子(两个在分岔前一个在分岔后)之间的跃迁而产生的。     

用外加周期信号控制时空混沌中的相同步

以一维驱动非线性漂移波方程为模型,研究了利用外加周期信号成功地对时空混沌进行非反馈控制过程中的相同步.在驱动波坐标系中,系统可以被变换成一组在周期势中运动的耦合振子(模式),这些模式通过相同步被控制信号逐一控制.研究发现,内部模式对外加周期信号的响应方式有2种;一些模式表现出锁频,另一些模式则观察到了一种特殊的无锁频的相同步.     

换热直管内外流诱导振动频率漂移特性

采用二维圆柱绕流模型,得到换热直管在较大范围雷诺数的横掠外流场作用下的升力和阻力函数,将其作为激励,同时考虑管道在非定常流动中的附加质量,建立了一种改进的内外流固耦合计算模型.计算结果表明:横掠外流带来的附加质量会导致管道固有频率的漂移,雷诺数也会影响外部激励的频率.由于内流雷诺数也会影响管道的固有频率,因此在特定的内外流共同作用下管道可能发生共振.本模型可以预测发生共振时内外流雷诺数的范围,为合理设置内外流的安全运行工况提供理论依据.