欠阻尼二阶线性系统中的随机共振及其抑噪应用

在乘性噪声背景下,研究欠阻尼二阶线性系统中的随机共振及其抑噪应用.当二阶线性系统的阻尼系数和固有频率均受高斯白噪声干扰下,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象.研究表明,该系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益.因而只要使系统处于共振区域,就会使夹杂在噪声中的被测信号突现出来,从而实现弱信号的检测.因而,采用可视化仿真软件SIMULINK对此进行了实例模拟.仿真证实该方法检测弱信号的可行性和有效性.     

耦合白噪声作用下线性系统的随机共振

研究了耦合白噪声作用下的二阶过阻尼线性系统中的随机共振现象.基于线性系统理论和相关删去法方法,得到了系统平均输出幅度增益的精确表达式.研究表明:输出幅度增益是噪声的强度、系统的阻尼系数和系统的固有频率,以及激励信号的频率的非单调函数,适当的噪声强度和系统参数可以使噪声情况下的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益.     

具有调制二值噪声线性系统的随机共振

研究了系统固有频率受二值噪声扰动时,调制二值噪声驱动二阶过阻尼线性系统的随机共振现象。基于线性系统理论和相关删去法,得到系统平均输出幅度增益的精确表达式。研究表明:系统的输出幅度增益是二值噪声的强度、相关率、系统阻尼系数、系统固有频率以及激励信号频率的非单调函数;另外,适当的噪声参数可以使系统的输出幅度增益大于无噪声时的输出幅度增益。     

乘性噪声作用下线性模型中的随机共振

随机共振是指在一定噪声强度和外部激励的共同作用下,动力学系统的输出响应达到最大值的一种非线性现象。本文研究了乘性噪声作用下线性模型的随机共振现象。根据噪声的特性和线性系统理论,得到了系统输出幅度增益的精确表达式。研究发现,输出幅度增益是激励信号频率以及系统参数的非单调函数,即出现了随机共振现象。输出幅度增益随噪声强度、自相关率的增大而单调地增大。选择适当的参数,系统输出幅度增益可以大于1,即有噪声时的系统输出平均幅度可以大于无噪声时的输出幅度增益。该结果对于微弱信号检测有一定的意义,对于传统的线性系统理论是一个有益的补充。     

线性系统中随机共振现象的研究

在高斯噪声同时作用系统阻尼系数和激励信号背景下,研究了欠阻尼二阶线性系统中的随机共振现象.研究结果表明,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象,该系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益.最后,进行了计算机模拟仿真,证实了结论.     

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.     

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,推导出了系统输出幅度增益的解析表达式。研究表明,输出幅度增益是输入信号的频率、滤波器电路的电容值、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。     

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.     

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.     

具有乘性色噪声的线性振荡器的随机共振

研究了具有耦合的两个乘性色噪声的欠阻尼线性振荡器的随机共振现象.基于线性系统理论,得到了平均输出幅度增益的精确表达式.分析表明,系统的输出幅度增益及增益的峰值高度是耦合噪声强度、这两种色噪声的强度和相关速率以及外场驱动频率的非单调函数.     

关联噪声驱动下单模激光系统的随机共振现象

研究了具有实虚部关联的量子噪声和泵噪声驱动的单模激光系统受信号调制后的输出信噪比,发现输出信噪比随量子噪声实虚部间关联系数的变化曲线有极大值,即存在随机共振现象,且信噪比极大值处对应的量子噪声实虚部间关联系数λq=0,分析了量子噪声强度、泵噪声强度、输入信号振幅、净增益对随机共振的影响．     

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．     

Stochastic resonance in the growth of a tumor induced by correlated noises

Since half a century ago, nonlinear physics has changed our views of world drastically[1]. People expected to use it to solve the complexity of biology[2,3]. In the past decade, more and more evidence shows that noise plays an impor- tant role in nonlinear systems[4―10], such as noise-induced phase transitions, stochastic resonance (SR) and so on. Especially, SR uncovered a heap of complexities of biol- ogy[11,12]. For many years, the law of tumors growth has been a challenging subject. Sci…     

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．     

含信号调制噪声和频率波动的时滞分数阶振子的随机共振

本文研究了含信号调制噪声和频率波动的小时滞线性分数阶振子的随机共振. 利用分数阶Shapiro-Loginov公式和Laplace变换技巧,本文首先推导了系统响应的一阶稳态矩和稳态响应振幅增益（Output Amplitude Gain, OAG）的解析表达式,然后讨论了分数阶、时滞及噪声参数对OAG的影响. 结果显示,各参数对OAG的影响均呈现出非单调变化的特点,表明系统出现广义随机共振. 特别地,分数阶与时滞的协同作用可能诱导随机共振的多样化,这就为在一定范围内调控随机共振提供了可能.