信号调制噪声的单模激光随机共振

将噪声和信号以相乘的形式引人单模激光系统,采用线性化近似方法计算了具有色关联的色泵噪声和色量子噪声驱动下光强的相关函数,通过对相关函数的傅里叶变换,得到光强的功率谱及信噪比．研究结果表明,不仅信噪比随着泵噪声自关联时间r1的变化可以出现随机共振现象,研究输出总信号功率随着泵噪声自关联时间τ1的变化时也发现了共振现象．并详细讨论了输入信号频率Ω及激光系统本身性质的参量γ对随机共振的影响．     

调幅波调制噪声的单模激光随机共振

将噪声和调幅波以相乘的形式引入到单模激光系统,用调幅波调制色抽运噪声,采用线性化近似方法计算了由色抽运噪声和色量子噪声驱动下的光强相关函数,通过对相关函数的傅里叶变换,得到光强的功率谱及信噪比.结果表明:信噪比随着抽运噪声自关联时间τ1和载波信号频率ω的变化均出现了广义随机共振;当抽运噪声自关联时间τ1大于某一值时,信噪比R是正值,R随τ1的增大出现一个极大值,即出现随机共振现象;信号和噪声引入形式不同,随机共振的形式也不同.     

最佳信号设计状态变量解法中动态系统的确定

统计检测理论中,最佳信号设计Fredholm积分方程的状态变量解法,其首要问题之一是确定以协方差函数为积分方程核函数的噪声过程的动态系统。本文以有理谱估计为基础,把所研究的随机过程拟合为ARMA(混合自回归动平均)过程或AR(自回归)过程,利用离散系统传递函数和连续系统传递函数极点之间的关系,提出确定该动态系统的一种方法。这种方法对积分方程核函数为有理核和非有理核的情况均适用。     

内外噪声驱动下随机系统的关联函数和弛豫时间

本文采用Stratonovich退耦合假设,求出了在内外噪声同时驱动下随机系统的关联函数和弛豫时间.应用到激光系统,得到了内外噪声同时存在时染料激光光强的关联函数和弛豫时间的表达式,为研究染料激光的统计性质提供了有益启示.     

多模半导体激光器开启瞬态光强噪声的模拟计算

通过对含Langevin项噪声源的多模速率方程的分析,利用状态空间法得到光强噪声及其自相关函数的分析解;用数值方法计算了开启瞬态主模及第一边模的光强噪声及其自相关函数。计算结果表明,主模的光强噪声在开启瞬态主要表现为开启颤抖时间,边模的起伏表明开启瞬态容易引起边模效应。     

单模激光线性模型初态的随机共振

根据线性化的单模激光输出光强方程,运用计算光强的相关函数,得到光强的功率谱及信噪比的方法,对δ函数形式关联的两白噪声驱动的单模激光线性模型瞬态随机共振进行了研究,具体计算了瞬态的第一个周期的功率谱及信噪比,发现在一定的条件下也可出现随机共振,并和定态的随机共振进行了比较．     

关联白噪声作用下双模激光增益模型的随机共振

运用线性近似方法,计算得到了关联白噪声和输入周期信号共同作用下双模激光增益模型输出信号光强的自关联函数、功率密度谱和信噪比.讨论了信噪比随系统参数的变化.研究发现:在噪声关联程度λ0时,信噪比随噪声强度的变化出现了传统的随机共振现象,系统双模参数都会影响信噪比大小和共振现象;在输入信号频率Ω较小、净增益系数a1较大时,信噪比随自饱和系数c2及双模交叉耦合系数b的变化均出现随机共振,且随着Ω的增大或a1的减小,共振现象逐渐减弱,直至消失.     

信号调制下单模激光增益模型的动力学性质

采用色泵噪声和实、虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光增益模型,运用线性化近似方法,计算了调制信号输入时激光系统的稳态光强关联函数C(t),研究了系统的动力学性质,发现泵噪声及量子噪声实、虚部间关联等均对光强关联函数随时间的演化形式有较大的影响;当泵噪声的色关联为短时关联时,光强关联函数随时间的演化经历了从单调衰减到出现极小值再到趋于稳定的过程;当泵噪声色关联为长时关联时,关联函数随时间的演化经历了从单调衰减到周期性振荡衰减的过程.这表明周期性信号和泵噪声的"色"对激光系统的动力学行为有很大的影响.     

基于小波自相关函数的电磁干扰有源滤波方法研究

针对电力电子电路在换流过程所产生高频开关噪声的各项特征，提出了基于小渡自相关函数的电磁干扰有源滤波新方法．该方法运用小波多分辨分析实现了电网侧开关噪声的快速提取，再根据复小波变换获得噪声的有效幅度谱和相位谱信息，并结合自相关函数辨识出干扰信号的主频，从而建立了一种多层次处理和多层次描述的噪声辨识方法．研究结果表明，该方案能够克服传统干扰抵消抑制技术中频谱泄露的问题，提高检测精度，检测信号的最大绝对误差不超过2％，噪声的衰减平均达20dB以上，因而有源抑制为高频开关噪声提供了新的思路．     

双分散纳米颗粒系不同光强贡献比例下的动态光散射特性研究

系统研究了103 nm/225 nm、103 nm/388 nm两种双分散颗粒系在不同光强贡献比例下的动态光散射特性,包括平均粒径、分散度poly、自相关函数及其斜率变化与光强贡献的关系.发现双指数法和最小二乘法反演平均粒径比较接近理论值,累积量法反演的平均粒径整体偏小;在大颗粒光强贡献较大时,poly的变化受小颗粒光强的影响较大,反之当小颗粒的光强贡献较大时,poly的变化受大颗粒光强的影响相对较小;在本文研究的条件下,光强贡献比和自相关函数斜率最小值对应的延迟时间具有较好的线性关系;指出在光强贡献比改变时,poly与自相关函数曲线斜率的最小值有相同的变化趋势.研究结果对双分散颗粒系动态光散射特性的精确测量及测量系统的优化有参考价值.     

单模激光线性模型瞬态的随机共振

根据线性化的单模激光输出光强方程,运用计算光强的相关函数,得到光强的功率谱及信噪比的方法,计算了在δ函数形式关联的两白噪声驱动下单模激光线性模型瞬态的功率谱及信噪比,发现了瞬态的随机共振,研究了信噪比随时间的演化及到达定态的时间,分析了参数对随机共振的影响。     

用改进的线性近似方法研究单模激光损失模型随机共振

采用周期信号、具有实虚部关联的量子噪声和抽运噪声作用下的单模激光损失模型,运用改进的线性化近似方法计算得到了模型输出光强的相关函数、功率谱及信噪比.分析了激光的净增益系数、噪声强度和输入信号对信噪比(SNR)随量子噪声实虚部关联系数(λ)变化曲线的影响.研究发现了信噪比随量子噪声实虚部系数的变化出现了新的随机共振现象.     

加性信号输入时双模激光光强关联函数的演化

运用线性化近似方法计算了周期性信号加性输入时激光系统的光强关联函数,讨论了激光系统中输入信号、泵噪声强度、量子噪声强度、净增益系数以及交叉耦合系数变化时对光强关联函数随时间演化的不同影响.发现演化时间较短时,光强关联函数随时间的演化会出现单极值、双极值、一短时平台等形式;演化时间较长时,会出现稳定性周期振荡.     

色噪声激励下水轮机调节系统的分岔

基于水轮机饱和非线性比例积分(proportional-integral, PI)调节系统,建立了色噪声激励下的水轮机调节系统,研究了该系统的随机分岔行为。利用统一色噪声近似原理将系统简化为一个等效非线性白噪声模型;利用中心流形定理对系统降维处理,依据随机平均法得到了伊藤微分方程及FPK方程,讨论了系统的随机分岔条件;通过数值模拟,分别讨论了系统在不同自相关时间及噪声强度影响下的随机分岔行为,验证了随机平均法理论的有效性及分岔现象的发生。     

关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振

根据线性化的单模激光输出光强方程，直接计算光强的相关函数，得到光强的功率谱及信噪比的方法，计算了具有δ函数形式关联的两白噪声驱动的单模激光线性模型在输入信号后其输出信噪比，发现了随机共振现象，根据计算结果讨论了噪声强度和噪声间互关联程度对信噪比的影响，由于推导用的是精确解析表达式，因此所有参数不受限制，可以探讨近似方法适用范围外的规律。     

脉冲序列调制色噪声作用下单模激光损失模型的随机共振

运用线性近似的方法计算了周期矩形脉冲序列直接调制色噪声作用下的单模激光损失模型输出信号光强的自关联函数和关联时间,并讨论了光强关联时间随系统净增益系数a0、噪声关联时间τ和调制脉冲信号周期T和宽度θ的变化关系.研究结果发现:当系统的各参数及噪声强度取一定值时,Tc—a0,Tc—τ,Tc—θ和Tc—T曲线均出现了随机共振现象,并且Tc—a0和Tc—T曲线还出现了1个抑制谷;噪声关联系数λ的绝对值越小,共振曲线的共振峰越高,系统的共振现象更加明显;脉冲信号振幅A和抽运噪声强度P对系统共振曲线的影响基本相同,取值越小,共振现象越不明显,当小于某一值时,Tc随a0单调减小,Tc—a0曲线的共振现象消失;而量子噪声的强度Q越小,Tc—a0曲线的共振现象越明显,并且当Q大于某一值时,Tc—a0共振现象消失.     

乘性与信号调制噪声在线性模型中的随机共振

研究了乘性噪声和信号调制噪声作用下一阶线性模型的随机共振现象.根据线性系统理论,利用噪声的统计特性,得到了系统输出幅度增益的解析表达式.研究发现,输出幅度增益是激励信号频率和系统参数的非单调函数,即出现了"真实的"随机共振和广义的随机共振现象;另外,输出幅度增益是噪声强度和噪声相关率的单调函数:随噪声强度的增大而增大,随噪声相关率的增大而减小.     

色噪声激励下非线性阻尼动力系统的首次穿越分析

应用统一色噪声原理和随机平均法研究了色噪声激励下非线性阻尼动力系统的首次穿越问题。首先给出了条件可靠性函数满足的BK(Backward Kolmogorov)方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义GP(General Pontryagin)方程,其次在规则边界条件和初始条件下得到了系统的条件可靠性函数、概率密度函数和首次穿越时间的数值解,最后通过数值模拟图分析了系统参数及外激励噪声对系统可靠性变化的影响。分析结果表明:增大系统参数可提高系统可靠性;增大噪声强度会增大发生首次穿越的概率、降低系统的可靠性;噪声自相关时间对系统可靠性的影响与系统参数有关,即在系统参数值较大时增大噪声相关时间会提高系统的可靠性,而当系统参数较小时增大噪声相关时间反而会降低系统的可靠性。该结果可为非线性系统的可靠性研究提供参考。     

信号直接调制色泵噪声的单模激光光强涨落

应用线性化近似方法计算了信号直接调制方式下由具有色关联的色泵噪声和色量子噪声驱动的单模激光增益模型的光强相对涨落，分析了噪声和调制信号等参量对光强相对涨落的影响，结果表明，泵噪声自相关时间与量子噪声自相关时间及其比值对光强相对涨落起到重要的作用．     

基于FHN神经元模型的UWB信号检测方法

针对FHN模型检测UWB信号时需要已知UWB信号和调节噪声强度来产生随机共振的局限性,研究分析了FHN模型系统参数与发生随机共振现象的关系,推导了新的输入输出互相关函数,提出了基于新互相关函数的参数调节FHN模型检测新方法。采用新方法对强噪声中的UWB脉冲信号进行检测并对该方法的检测性能进行了仿真比较与分析。仿真结果表明,新方法可以较为准确地检测到淹没在强噪声中的未知UWB脉冲信号,是一种低信噪比非合作下检测UWB信号的方法。