搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

二维Duffing振子的大参数随机共振及微弱信号检测研究

冷永刚 赖志慧 范胜波 高毓璣

引用本文:
Citation:

二维Duffing振子的大参数随机共振及微弱信号检测研究

冷永刚, 赖志慧, 范胜波, 高毓璣

Large parameter stochastic resonance of two-dimensional Duffing oscillator and its application on weak signal detection

Leng Yong-Gang, Lai Zhi-Hui, Fan Sheng-Bo, Gao Yu-Ji
PDF
导出引用
  • 研究了二维Duffing振子在绝热近似条件下的随机共振特性,针对大参数条件, 提出二维Duffing振子的大参数随机共振,并探讨二维Duffing振子变尺度随机共振和参数调节随机共振的关联性,揭示大参数条件下Duffing振子随机共振检测特征信号的机理, 扩展其在微弱信号检测领域中的应用.
    In this paper, the stochastic resonance of two-dimensional Duffing oscillator under the adiabatic assumption is studied. For the large parameter condition, we propose the large parameter stochastic resonance of two-dimensional Duffing oscillator, and discuss the relationship between the scale transformation stochastic resonance and the parameter adjustment stochastic resonance. Then we reveal the mechanism of signal detection by Duffing oscillator stochastic resonance in large parameter condition, and extend its application to weak signal detection.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51275336, 50975202)和北京市先进制造技术重点实验室开放项目 (批准号: 001000546612018)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51275336, 50975202), and the Key Laboratory of Beijing Municipality for Advanced Manufacturing Technology, China (Grant No. 001000546612018).
    [1]

    Gao J Z 2005 Detection of Weak Signals (Beijing: Tsinghua University Press) pp19-24 (in Chinese) [高晋占 2005 微弱信号检测(北京:清华大学出版社) 第19—24页]

    [2]

    Belhaq M, Houssni M 2000 Chaos, Solitons {& Fractals} 11 1237

    [3]

    Zhai D Q, Liu C X, Liu Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 816 (in Chinese) [翟笃庆, 刘崇新, 刘尧 2010 物理学报 59 816]

    [4]

    Wang Y S, Jiang W Z, Zhao J J, Fan H D 2008 Acta Phys. Sin. 57 2053 (in Chinese) [王永生, 姜文志, 赵建军, 范洪达 2008 物理学报 57 2053]

    [5]

    Lai Z H, Leng Y G, Sun J Q, Fan S B 2012 Acta Phys. Sin. 61 050503 (in Chinese) [赖志慧, 冷永刚, 孙建桥, 范胜波 2012 物理学报 61 050503]

    [6]

    Beniz R, Sutera A, Vulplana A 1981 Phys. A 14 453

    [7]

    Benzi R, Parisi G, Srutera A, Vulpiana A 1982 Tellus 34 11

    [8]

    Gammaitoni L, Hanggi P, Jung P, Marchesoni F 1998 Rew. Mod. Phys. 70 223

    [9]

    Wang F Z, Wen X D, Li R, Qin G R 1996 J. Beijing Normal Uni. (Nature Science) 32 47 (in Chinese) [王辅忠, 温孝东, 李蓉, 秦光戎 1996 北京师范大学学报(自然科学版) 32 47]

    [10]

    Kang Y M, Xu J X, Xie Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 802 (in Chinese) [康艳梅, 徐健学, 谢勇 2003 物理学报 52 802]

    [11]

    Kang Y M, Xu J X, Xie Y 2004 Acta Mech. Sin. 36 247 (in Chinese) [康艳梅, 徐健学, 谢勇 2004 力学学报 36 247]

    [12]

    Zhang G J, Xu J X, Yao H 2006 Acta Mech. Sin. 38 283 (in Chinese) [张广军, 徐健学, 姚宏 2006 力学学报 38 283]

    [13]

    Hu G 1994 Stochastic Forces and Nonlinear System (Shanghai: Shanghai Science & Technology Education Press) pp222-229 (in Chinese) [胡岗 1994 随机力与非线性系统(上海:上海科技教育出版社) 第222—229页]

    [14]

    Leng Y G, Wang T Y, Qin X D 2004 Acta Phys. Sin. 53 717 (in Chinese) [冷永刚, 王太勇, 秦旭达 2004 物理学报 53 717]

    [15]

    Wang J F, Liu F, Wang J Y, Chen G, Wang W 1997 Acta Phys. Sin. 46 2305 (in Chinese) [王嘉赋, 刘锋, 王均义, 陈光, 王玮 1997 物理学报 46 2305]

    [16]

    Leng Y G, Leng Y S, Guo Y 2006 J. Sound and Vibration 292 788

    [17]

    Leng Y G 2011 Acta Phys. Sin. 60 020503 (in Chinese) [冷永刚 2011 物理学报 60 020503]

    [18]

    Leng Y G, Wang T Y 2007 Mechanical Systems and Signal Processing 21 138

    [19]

    Leng Y G 2009 Acta Phys. Sin. 58 5196 (in Chinese) [冷永刚 2009 物理学报 58 5196]

  • [1]

    Gao J Z 2005 Detection of Weak Signals (Beijing: Tsinghua University Press) pp19-24 (in Chinese) [高晋占 2005 微弱信号检测(北京:清华大学出版社) 第19—24页]

    [2]

    Belhaq M, Houssni M 2000 Chaos, Solitons {& Fractals} 11 1237

    [3]

    Zhai D Q, Liu C X, Liu Y 2010 Acta Phys. Sin. 59 816 (in Chinese) [翟笃庆, 刘崇新, 刘尧 2010 物理学报 59 816]

    [4]

    Wang Y S, Jiang W Z, Zhao J J, Fan H D 2008 Acta Phys. Sin. 57 2053 (in Chinese) [王永生, 姜文志, 赵建军, 范洪达 2008 物理学报 57 2053]

    [5]

    Lai Z H, Leng Y G, Sun J Q, Fan S B 2012 Acta Phys. Sin. 61 050503 (in Chinese) [赖志慧, 冷永刚, 孙建桥, 范胜波 2012 物理学报 61 050503]

    [6]

    Beniz R, Sutera A, Vulplana A 1981 Phys. A 14 453

    [7]

    Benzi R, Parisi G, Srutera A, Vulpiana A 1982 Tellus 34 11

    [8]

    Gammaitoni L, Hanggi P, Jung P, Marchesoni F 1998 Rew. Mod. Phys. 70 223

    [9]

    Wang F Z, Wen X D, Li R, Qin G R 1996 J. Beijing Normal Uni. (Nature Science) 32 47 (in Chinese) [王辅忠, 温孝东, 李蓉, 秦光戎 1996 北京师范大学学报(自然科学版) 32 47]

    [10]

    Kang Y M, Xu J X, Xie Y 2003 Acta Phys. Sin. 52 802 (in Chinese) [康艳梅, 徐健学, 谢勇 2003 物理学报 52 802]

    [11]

    Kang Y M, Xu J X, Xie Y 2004 Acta Mech. Sin. 36 247 (in Chinese) [康艳梅, 徐健学, 谢勇 2004 力学学报 36 247]

    [12]

    Zhang G J, Xu J X, Yao H 2006 Acta Mech. Sin. 38 283 (in Chinese) [张广军, 徐健学, 姚宏 2006 力学学报 38 283]

    [13]

    Hu G 1994 Stochastic Forces and Nonlinear System (Shanghai: Shanghai Science & Technology Education Press) pp222-229 (in Chinese) [胡岗 1994 随机力与非线性系统(上海:上海科技教育出版社) 第222—229页]

    [14]

    Leng Y G, Wang T Y, Qin X D 2004 Acta Phys. Sin. 53 717 (in Chinese) [冷永刚, 王太勇, 秦旭达 2004 物理学报 53 717]

    [15]

    Wang J F, Liu F, Wang J Y, Chen G, Wang W 1997 Acta Phys. Sin. 46 2305 (in Chinese) [王嘉赋, 刘锋, 王均义, 陈光, 王玮 1997 物理学报 46 2305]

    [16]

    Leng Y G, Leng Y S, Guo Y 2006 J. Sound and Vibration 292 788

    [17]

    Leng Y G 2011 Acta Phys. Sin. 60 020503 (in Chinese) [冷永刚 2011 物理学报 60 020503]

    [18]

    Leng Y G, Wang T Y 2007 Mechanical Systems and Signal Processing 21 138

    [19]

    Leng Y G 2009 Acta Phys. Sin. 58 5196 (in Chinese) [冷永刚 2009 物理学报 58 5196]

  • [1] 田艳, 何桂添, 罗懋康. 具有非线性阻尼涨落的线性谐振子的随机共振. 物理学报, 2016, 65(6): 060501. doi: 10.7498/aps.65.060501
    [2] 钟苏川, 蔚涛, 张路, 马洪. 具有质量及频率涨落的欠阻尼线性谐振子的随机共振. 物理学报, 2015, 64(2): 020202. doi: 10.7498/aps.64.020202
    [3] 李爽, 李倩, 李佼瑞. Duffing系统随机相位抑制混沌与随机共振并存现象的机理研究. 物理学报, 2015, 64(10): 100501. doi: 10.7498/aps.64.100501
    [4] 张路, 谢天婷, 罗懋康. 双频信号驱动含分数阶内、外阻尼Duffing振子的振动共振. 物理学报, 2014, 63(1): 010506. doi: 10.7498/aps.63.010506
    [5] 冷永刚, 赖志慧. 基于Kramers逃逸速率的Duffing振子广义调参随机共振研究. 物理学报, 2014, 63(2): 020502. doi: 10.7498/aps.63.020502
    [6] 焦尚彬, 任超, 黄伟超, 梁炎明. 稳定噪声环境下多频微弱信号检测的参数诱导随机共振现象. 物理学报, 2013, 62(21): 210501. doi: 10.7498/aps.62.210501
    [7] 赖志慧, 冷永刚, 范胜波. 级联双稳Duffing系统的随机共振研究. 物理学报, 2013, 62(7): 070503. doi: 10.7498/aps.62.070503
    [8] 张良英, 金国祥, 曹力. 具有频率涨落的简谐力激励下线性谐振子的随机共振. 物理学报, 2012, 61(8): 080502. doi: 10.7498/aps.61.080502
    [9] 张广丽, 吕希路, 康艳梅. 稳定噪声环境下过阻尼系统中的参数诱导随机共振现象. 物理学报, 2012, 61(4): 040501. doi: 10.7498/aps.61.040501
    [10] 张路, 钟苏川, 彭皓, 罗懋康. 乘性二次噪声驱动的线性过阻尼振子的随机共振. 物理学报, 2012, 61(13): 130503. doi: 10.7498/aps.61.130503
    [11] 赖志慧, 冷永刚, 孙建桥, 范胜波. 基于Duffing振子的变尺度微弱特征信号检测方法研究. 物理学报, 2012, 61(5): 050503. doi: 10.7498/aps.61.050503
    [12] 吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe. 环形耦合Duffing振子间的同步突变. 物理学报, 2011, 60(2): 020511. doi: 10.7498/aps.60.020511
    [13] 陆志新, 曹力. 输入方波信号的过阻尼谐振子的随机共振. 物理学报, 2011, 60(11): 110501. doi: 10.7498/aps.60.110501
    [14] 陈仲生, 杨拥民. 悬臂梁压电振子宽带低频振动能量俘获的随机共振机理研究. 物理学报, 2011, 60(7): 074301. doi: 10.7498/aps.60.074301
    [15] 张莉, 刘立, 曹力. 过阻尼谐振子的随机共振. 物理学报, 2010, 59(3): 1494-1498. doi: 10.7498/aps.59.1494
    [16] 林敏, 方利民. 双稳系统演化的时间尺度与随机共振的加强. 物理学报, 2009, 58(4): 2136-2140. doi: 10.7498/aps.58.2136
    [17] 靳艳飞, 胡海岩. 一类线性阻尼振子的随机共振研究. 物理学报, 2009, 58(5): 2895-2901. doi: 10.7498/aps.58.2895
    [18] 冷永刚, 王太勇, 郭 焱, 吴振勇. 双稳随机共振参数特性的研究. 物理学报, 2007, 56(1): 30-35. doi: 10.7498/aps.56.30
    [19] 戎海武, 王向东, 徐 伟, 孟 光, 方 同. 窄带随机噪声作用下Duffing振子的双峰稳态概率密度. 物理学报, 2005, 54(6): 2557-2561. doi: 10.7498/aps.54.2557
    [20] 戎海武, 王向东, 徐 伟, 方 同. 有界随机噪声激励下软弹簧Duffing振子的安全盆分叉. 物理学报, 2005, 54(10): 4610-4613. doi: 10.7498/aps.54.4610
计量
  • 文章访问数:  8959
  • PDF下载量:  908
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-23
  • 修回日期:  2012-06-19
  • 刊出日期:  2012-12-05

/

返回文章
返回