硬限幅和软限幅阵列中的随机与振荡共振研究

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随机共振现象自1981年被发现以来,在近三十年的时间里,随机共振在理论和实践方面取得了众多进展。利用随机共振的原理,提高信号传输系统的输出输入信噪比(SNR)增益,在信号处理领域有非常重要的实践意义。该方法与传统信号处理方法相配合,可以取得更好的信号处理效果。本文研究了并联阵列系统中的随机共振和振荡随机共振现象,通过研究输出输入信噪比增益这一指标,研究了多种电路子系统在噪声影响下,利用阵列随机共振机制增强输入弱信号能力的问题。  限幅电路在信号处理中的波形变换与整形、过载保护、抗干扰领域有着广泛的应用,这类函数电路实现方便,准确度高。利用限幅电路引发振荡和随机共振,能够提高输入信号的输出信噪比,完成信号预处理的功能,更加有利于弱信号的处理和检测。我们分别选用软限幅和硬限幅电路子系统组成并联阵列,选用混有非高斯噪声的弱信号作为系统输入。在每个子系统当中,为了提高输出输入信噪比增益,我们加入了均布噪声或高频正弦干扰信号,作为系统的内部噪声。研究发现,对于弱输入信号,在硬限幅并联阵列系统当中,出现了随机多共振现象。进一步地,我们利用高频正弦干扰信号作为系统内部噪声,在两种并联阵列随机共振系统中,都观测到振荡随机共振现象。最后,我们对比了内部噪声使用高频干扰和均布噪声这两种情况,我们发现利用高频干扰作为内部噪声可以取得更高的信噪比增益,这一点,我们也利用了PSpice电路仿真实验进行了证实。
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