基于新型勢阱模型的隨機共振微弱信號檢測與恢復
發(fā)布時間:2023-03-25 06:01
基于隨機共振的非線性微弱信號檢測方法是利用噪聲能量轉移機制提取和識別淹沒在強噪聲中的微弱特征信號。目前基于經典雙穩(wěn)模型的隨機共振微弱信號檢測理論已經日趨成熟,但在研究過程中發(fā)現(xiàn)經典雙穩(wěn)模型存在易輸出飽和和勢壘高的缺點,而現(xiàn)有改進雙穩(wěn)模型的研究成果中還未能同時解決經典雙穩(wěn)模型存在的易輸出飽和和勢壘高的問題。因此,為進一步提高隨機共振系統(tǒng)對信號的增強檢測效果,本文基于分段線性化雙穩(wěn)模型和外加信號隨機共振模型構建了一種新型勢阱模型,并圍繞新型勢阱模型展開研究。首先對所構建的新型勢阱模型進行理論分析,推導克萊默斯逃逸速率以及輸出信噪比公式,并對周期信號以及沖擊信號驅動的基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)和經典雙穩(wěn)系統(tǒng)的檢測性能進行了對比分析。仿真結果表明基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)有更好的檢測效果;其次闡述了基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)對微弱信號的檢測流程,以輸出信噪比和特征系數(shù)作為輸出衡量指標分別分析了周期信號和沖擊信號驅動下系統(tǒng)參數(shù)對隨機共振系統(tǒng)輸出效應的作用規(guī)律,并完成對淹沒在α噪聲環(huán)境下的微弱周期信號、沖擊信號及超聲信號的檢測。在對隨機共振系統(tǒng)輸出進行分析時發(fā)現(xiàn)了輸出信號時域圖中會產生...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 隨機共振國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隨機共振的提出及發(fā)展
1.2.2 經典雙穩(wěn)模型的研究現(xiàn)狀和發(fā)展
1.2.3 信號恢復的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內容
1.4 本章小結
2 新型勢阱模型的構建及理論分析
2.1 經典雙穩(wěn)模型隨機共振理論
2.1.1 隨機共振原理
2.1.2 經典雙穩(wěn)模型
2.1.3 分段線性化雙穩(wěn)模型
2.1.4 外加信號隨機共振模型
2.2 新型勢阱模型
2.3 理論分析
2.4 本章小結
3 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)性能分析
3.1 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)
3.1.1 信號模型
3.1.2 ?穩(wěn)定噪聲
3.1.3 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)
3.2 隨機共振系統(tǒng)輸出衡量指標
3.2.1 輸出信號時頻域圖
3.2.2 輸出信噪比
3.2.3 特征系數(shù)
3.3 系統(tǒng)性能仿真分析
3.3.1 周期信號作用下的系統(tǒng)性能分析
3.3.2 沖擊信號作用下的系統(tǒng)性能分析
3.4 本章小結
4 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)的微弱信號檢測
4.1 隨機共振系統(tǒng)檢測流程
4.2 仿真信號檢測
4.2.1 周期信號檢測
4.2.2 沖擊信號檢測
4.2.3 超聲信號檢測
4.3 本章小結
5 恢復系統(tǒng)
5.1 波形失真原因分析
5.2 恢復系統(tǒng)
5.3 仿真信號恢復
5.3.1 周期信號恢復
5.3.2 沖擊信號恢復
5.3.3 超聲信號恢復
5.4 本章小結
6 實際信號應用
6.1 軸承故障信號檢測
6.1.1 軸承內圈故障信號
6.1.2 軸承外圈故障信號
6.1.3 滾動體故障信號
6.2 軸承故障信號恢復
6.3 本章小結
7 總結與展望
7.1 總結
7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果
本文編號:3770691
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 隨機共振國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 隨機共振的提出及發(fā)展
1.2.2 經典雙穩(wěn)模型的研究現(xiàn)狀和發(fā)展
1.2.3 信號恢復的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內容
1.4 本章小結
2 新型勢阱模型的構建及理論分析
2.1 經典雙穩(wěn)模型隨機共振理論
2.1.1 隨機共振原理
2.1.2 經典雙穩(wěn)模型
2.1.3 分段線性化雙穩(wěn)模型
2.1.4 外加信號隨機共振模型
2.2 新型勢阱模型
2.3 理論分析
2.4 本章小結
3 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)性能分析
3.1 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)
3.1.1 信號模型
3.1.2 ?穩(wěn)定噪聲
3.1.3 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)
3.2 隨機共振系統(tǒng)輸出衡量指標
3.2.1 輸出信號時頻域圖
3.2.2 輸出信噪比
3.2.3 特征系數(shù)
3.3 系統(tǒng)性能仿真分析
3.3.1 周期信號作用下的系統(tǒng)性能分析
3.3.2 沖擊信號作用下的系統(tǒng)性能分析
3.4 本章小結
4 基于新型勢阱模型的隨機共振系統(tǒng)的微弱信號檢測
4.1 隨機共振系統(tǒng)檢測流程
4.2 仿真信號檢測
4.2.1 周期信號檢測
4.2.2 沖擊信號檢測
4.2.3 超聲信號檢測
4.3 本章小結
5 恢復系統(tǒng)
5.1 波形失真原因分析
5.2 恢復系統(tǒng)
5.3 仿真信號恢復
5.3.1 周期信號恢復
5.3.2 沖擊信號恢復
5.3.3 超聲信號恢復
5.4 本章小結
6 實際信號應用
6.1 軸承故障信號檢測
6.1.1 軸承內圈故障信號
6.1.2 軸承外圈故障信號
6.1.3 滾動體故障信號
6.2 軸承故障信號恢復
6.3 本章小結
7 總結與展望
7.1 總結
7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果
本文編號:3770691
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