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

单稳系统的脉冲响应研究

冷永刚 赵跃

引用本文:
Citation:

单稳系统的脉冲响应研究

冷永刚, 赵跃

Pulse response of a monostable system

Leng Yong-Gang, Zhao Yue
PDF
导出引用
  • 针对单稳系统检测脉冲信号的参数调节方法很难达到理想随机共振效果的难点, 本文提出了脉冲序列整体平移的方法. 该方法不采用系统参数调节, 而是通过偏移量的设置来实现并达到增强单稳随机共振的目的. 为了减小单稳脉冲响应波形的失真, 探讨了该方法减小脉冲响应失真的机理. 在噪声存在的情况下, 揭示了该平移方法调节噪声使噪声产生积极作用从而改善单稳随机共振的机理, 表明所提方法有利于含噪脉冲信号的检测.
    The potential function of a mono-stable system is studied in this paper. The response of pulse series with different half-peak width via the mono-stable system is analysed. Our conclusion is that the larger the half-peak width of the input pulse series, the higher the height of the output pulse series . Distortion of the pulse response wave appears. This is the reason that the potential function of the mono-stable system is similar to the horizontal line around zero point.#br#In view of the difficulties of adjusting parameter of the mono-stable system to reach stochastic resonance, a method of moving pulse series is put forward. Adjusting the system parameter is not considered but the stochastic resonance of the pulse signal is realized by setting an offset in the method. To reduce the response pulse wave distortion, a mechanism for the proposed method to reduce the distortion is discussed in detail. When noise exists, the mechanism reveals that the moving pulse series method can adjust the distribution of the noise power spectrum and improve the mono-stable stochastic resonance. Therefore, the method proposed in this paper is helpful to detect pulse signal masked by noise.
      通信作者: 赵跃, carrot2000@tju.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51275336)和天津市应用基础与前沿技术研究计划(批准号: 15JCZDJC32200)资助的课题.
      Corresponding author: Zhao Yue, carrot2000@tju.edu.cn
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51275336), and the Tianjin Research Program of Application Foundation and Advanced Technology, China (Grant No. 15JCZDJC32200).
    [1]

    Benzi R, Sutera A, VulPiani A 1981 J. Phys.A 14 L453

    [2]

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

    [3]

    Dylov D V, Fleischer J W 2010 Nat. Photonics 4 323

    [4]

    Xu B H, Zeng L Z, Li J L 2007 J. Sound Vib. 303 255

    [5]

    He Q, Wang J 2012 Digit. Signal Process. 22 614

    [6]

    Yang D X, Hu Z, Yang Y M 2012 Acta Phys. Sin. 61 080501 (in Chinese) [杨定新, 胡政, 杨拥民 2012 物理学报 61 080501]

    [7]

    Li J, Chen X, Du Z, Fang Z, He Z 2013 Renew. Energ. 60 7

    [8]

    Wei Y G, Zeng C H, Wang H, Li K Z, Hu J H 2013 Chin. Phys.B 22 060503

    [9]

    Fan J, Zhao W L, Zhang M L, Tan R H, Wang W Q 2014 Acta Phys. Sin. 63 110506 (in Chinese) [范剑, 赵文礼, 张明路, 檀润华, 王万强 2014 物理学报 63 110506]

    [10]

    Li J L, Zhou H 2012 Chin. Phys. B 21 110502

    [11]

    Lu K, Wang F Z, Zhang G L, Fu W H 2013 Chin. Phys. B 22 120202

    [12]

    Du L C, Mei D C 2011 PhysicaA 390 3262

    [13]

    Leng Y G, Lai Z H 2014 Acta Phys. Sin. 63 020502 (in Chinese) [冷永刚, 赖志慧 2014 物理学报 63 020502]

    [14]

    Zhang Y, Wang T Y, Leng Y G, Deng H 2009 Chin. J. Mech. Eng. 22 542

    [15]

    Lopes M A, Lee K E, Goltsev A V, Mendes J F F 2014 Phys. Rev.E 90 052709

    [16]

    Duan F, Abbott D, Gao Q 2005 Fluct. Noise Lett. 5 L127

    [17]

    Hu N Q 2012 Stochastic Resonance Weak Characteristic Signal Detection Theory and Methods (Beijing: National Defend Industy Press) pp97-117 (in Chinese) [胡茑庆 2012 随机共振微弱特征信号检测理论与方法(北京: 国防工业出版社)第97–117页]

    [18]

    Tan J Y, Chen X F, He Z J 2010 Chin. J. Mech. Eng. 46 61 (in Chinese) [谭继勇, 陈雪峰, 何正嘉 2010 机械工程学报 46 61]

    [19]

    Li J, Pan X 2007 Mech. Syst. Signal Pr. 21 1223

    [20]

    Shi P, Leng Y G, Fan S B, Li X L 2012 J. Vib. and Shock 31 150 (in Chinese) [石鹏, 冷永刚, 范胜波, 李小龙 2012 振动与冲击 31 150]

    [21]

    Li J M, Chen X F, He Z J 2011 Chin. J. Mech. Eng. 47 58 (in Chinese) [李继猛, 陈雪峰, 何正嘉 2011 机械工程学报 47 58]

    [22]

    Yao M L, Xu W, Ning L J 2012 Nonlinear Dynam. 67 329

    [23]

    Fang X N, Li J, Xiang L, Ni Q 2011 J. Sichuan Univ Sci & Eng.(Nat. Sci. Ed.) 24 459 (in Chinese) [方秀宁, 李健, 向林, 倪强 2011 四川理工学院学报(自然科学版) 24 459]

    [24]

    Leng Y G, Wang T Y, Guo Y, Xu Y G, Fang S B 2007 Mech. Syst. Sign. Proces. 21 138

  • [1]

    Benzi R, Sutera A, VulPiani A 1981 J. Phys.A 14 L453

    [2]

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

    [3]

    Dylov D V, Fleischer J W 2010 Nat. Photonics 4 323

    [4]

    Xu B H, Zeng L Z, Li J L 2007 J. Sound Vib. 303 255

    [5]

    He Q, Wang J 2012 Digit. Signal Process. 22 614

    [6]

    Yang D X, Hu Z, Yang Y M 2012 Acta Phys. Sin. 61 080501 (in Chinese) [杨定新, 胡政, 杨拥民 2012 物理学报 61 080501]

    [7]

    Li J, Chen X, Du Z, Fang Z, He Z 2013 Renew. Energ. 60 7

    [8]

    Wei Y G, Zeng C H, Wang H, Li K Z, Hu J H 2013 Chin. Phys.B 22 060503

    [9]

    Fan J, Zhao W L, Zhang M L, Tan R H, Wang W Q 2014 Acta Phys. Sin. 63 110506 (in Chinese) [范剑, 赵文礼, 张明路, 檀润华, 王万强 2014 物理学报 63 110506]

    [10]

    Li J L, Zhou H 2012 Chin. Phys. B 21 110502

    [11]

    Lu K, Wang F Z, Zhang G L, Fu W H 2013 Chin. Phys. B 22 120202

    [12]

    Du L C, Mei D C 2011 PhysicaA 390 3262

    [13]

    Leng Y G, Lai Z H 2014 Acta Phys. Sin. 63 020502 (in Chinese) [冷永刚, 赖志慧 2014 物理学报 63 020502]

    [14]

    Zhang Y, Wang T Y, Leng Y G, Deng H 2009 Chin. J. Mech. Eng. 22 542

    [15]

    Lopes M A, Lee K E, Goltsev A V, Mendes J F F 2014 Phys. Rev.E 90 052709

    [16]

    Duan F, Abbott D, Gao Q 2005 Fluct. Noise Lett. 5 L127

    [17]

    Hu N Q 2012 Stochastic Resonance Weak Characteristic Signal Detection Theory and Methods (Beijing: National Defend Industy Press) pp97-117 (in Chinese) [胡茑庆 2012 随机共振微弱特征信号检测理论与方法(北京: 国防工业出版社)第97–117页]

    [18]

    Tan J Y, Chen X F, He Z J 2010 Chin. J. Mech. Eng. 46 61 (in Chinese) [谭继勇, 陈雪峰, 何正嘉 2010 机械工程学报 46 61]

    [19]

    Li J, Pan X 2007 Mech. Syst. Signal Pr. 21 1223

    [20]

    Shi P, Leng Y G, Fan S B, Li X L 2012 J. Vib. and Shock 31 150 (in Chinese) [石鹏, 冷永刚, 范胜波, 李小龙 2012 振动与冲击 31 150]

    [21]

    Li J M, Chen X F, He Z J 2011 Chin. J. Mech. Eng. 47 58 (in Chinese) [李继猛, 陈雪峰, 何正嘉 2011 机械工程学报 47 58]

    [22]

    Yao M L, Xu W, Ning L J 2012 Nonlinear Dynam. 67 329

    [23]

    Fang X N, Li J, Xiang L, Ni Q 2011 J. Sichuan Univ Sci & Eng.(Nat. Sci. Ed.) 24 459 (in Chinese) [方秀宁, 李健, 向林, 倪强 2011 四川理工学院学报(自然科学版) 24 459]

    [24]

    Leng Y G, Wang T Y, Guo Y, Xu Y G, Fang S B 2007 Mech. Syst. Sign. Proces. 21 138

  • [1] 张治达, 易康源, 陈远珍, 燕飞. 多能级系统中的动力学解耦. 物理学报, 2023, 72(10): 100305. doi: 10.7498/aps.72.20222398
    [2] 金建国, 邸志刚, 魏明军. 变参级联混沌系统中的潜在风险. 物理学报, 2014, 63(12): 120509. doi: 10.7498/aps.63.120509
    [3] 郭永峰, 谭建国. 一类非线性神经网络系统的超阈值随机共振现象. 物理学报, 2012, 61(17): 170502. doi: 10.7498/aps.61.170502
    [4] 杨林静, 戴祖诚. 噪声相互关联时间对Logistic系统亚稳态稳定性的影响. 物理学报, 2012, 61(10): 100509. doi: 10.7498/aps.61.100509
    [5] 张莉, 元秀华, 武力. 脉冲信号被噪声调制的单模激光随机共振. 物理学报, 2012, 61(11): 110501. doi: 10.7498/aps.61.110501
    [6] 杨林静. Logistic系统跃迁率的时间延迟效应. 物理学报, 2011, 60(5): 050502. doi: 10.7498/aps.60.050502
    [7] 吴勇峰, 张世平, 孙金玮, Peter Rolfe, 李智. 脉冲激励下环形耦合Duffing振子间的瞬态同步突变现象. 物理学报, 2011, 60(10): 100509. doi: 10.7498/aps.60.100509
    [8] 杨永锋, 吴亚锋, 任兴民, 裘焱. 随机噪声对经验模态分解非线性信号的影响. 物理学报, 2010, 59(6): 3778-3784. doi: 10.7498/aps.59.3778
    [9] 何成娣, 徐伟, 岳晓乐. 非关联噪声驱动的单稳系统的平均首次穿越时间. 物理学报, 2010, 59(8): 5276-5280. doi: 10.7498/aps.59.5276
    [10] 梁晓冰, 刘希顺, 刘安芝, 王博亮. 弱信号在Hodgkin-Huxley神经元单向耦合系统中的传输特性. 物理学报, 2009, 58(7): 5065-5069. doi: 10.7498/aps.58.5065
    [11] 王宝华, 陆启韶, 吕淑娟. 阈下激励与噪声联合作用下肝细胞系统的内钙时空随机共振问题. 物理学报, 2009, 58(11): 7458-7465. doi: 10.7498/aps.58.7458
    [12] 何 亮, 杜 磊, 庄奕琪, 陈春霞, 卫 涛, 黄小君. 金属互连电迁移噪声的相关维数研究. 物理学报, 2007, 56(12): 7176-7182. doi: 10.7498/aps.56.7176
    [13] 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
    [14] 李瑞红, 徐 伟, 李 爽. 一类新混沌系统的线性状态反馈控制. 物理学报, 2006, 55(2): 598-604. doi: 10.7498/aps.55.598
    [15] 邓玉强, 张志刚, 柴 路, 王清月. 小波变换重建超短脉冲光谱相位的误差分析. 物理学报, 2005, 54(9): 4176-4181. doi: 10.7498/aps.54.4176
    [16] 冷永刚, 王太勇, 郭 焱, 汪文津, 胡世广. 级联双稳系统的随机共振特性. 物理学报, 2005, 54(3): 1118-1125. doi: 10.7498/aps.54.1118
    [17] 程庆华, 曹 力, 吴大进. 信号调制色泵噪声和实虚部间关联量子噪声驱动下单模激光的随机共振现象. 物理学报, 2004, 53(8): 2556-2562. doi: 10.7498/aps.53.2556
    [18] 嵇英华. 脉冲信号对介观RLC电路量子态的影响. 物理学报, 2003, 52(3): 692-695. doi: 10.7498/aps.52.692
    [19] 祝恒江, 李 蓉, 温孝东. 利用随机共振在强噪声下提取信息信号. 物理学报, 2003, 52(10): 2404-2408. doi: 10.7498/aps.52.2404
    [20] 嵇英华, 雷敏生, 谢芳森, 熊小华. 脉冲信号作用下介观LC电路的量子效应. 物理学报, 2001, 50(6): 1163-1166. doi: 10.7498/aps.50.1163
计量
  • 文章访问数:  5309
  • PDF下载量:  189
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-10
  • 修回日期:  2015-06-11
  • 刊出日期:  2015-11-05

/

返回文章
返回