阵列随机共振系统论文_李恒

导读:本文包含了阵列随机共振系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:阵列,系统,稳态,增益,阈值,传感器,信噪比。

阵列随机共振系统论文文献综述

李恒[1](2018)在《阈值阵列系统中TCM编译码的随机共振现象及应用》一文中研究指出在某些非线性系统中,当输入信号和噪声与系统之间达到某种“匹配”关系,噪声、系统及信号之间表现出协同作用,使噪声的能量转移到信号上,出现了噪声对信号的增强效果,这种现象即为“随机共振”。基于随机共振,利用噪声改善信号处理效果,这在信号与信息处理领域有十分重要的意义。本文基于多阈值阵列系统,研究了TCM编译码中的随机共振现象,分别从误比特率和互信息两种测度对随机共振功效进行了探讨,主要工作内容如下:首先以误比特率为测度,研究在高斯白噪声作用下TCM码通过多阈值阵列系统的译码性能,展示了高斯白噪声的随机共振功效。在此基础上,进一步研究了多阈值阵列单元数量和阈值间隔的变化对随机共振现象的影响,发现当多阈值阵列单元数量越多随机共振现象越明显,最小误比特率越低;适当的阈值间隔能诱导随机共振现象发生,改善TCM码的译码性能,而阈值间隔在某些范围内则不存在随机共振现象。其次以互信息为测度,计算多阈值阵列系统输入、输出端TCM信号的互信息,并探讨了高斯白噪声作用下互信息的变化情况。在不同多阈值阵列单元数量和不同阈值间隔情况下,研究了随机共振的发生情况及其功效。此外,在不同的参数下(多阈值单元数量、阈值间隔),对比了误比特率测度与互信息测度下的噪声功效,发现两种测度下都存在随机共振现象,但对应的具体参数不同。最后以误码率为测度,在基于阈值阵列的TCM编译码系统中研究英文文本信息的传输效果,利用噪声的随机共振功效改善文本传输性能。进一步在不同多阈值阵列单元数量与不同阈值间隔情况下给出文本的传输效果,仿真结果表明,多阈值阵列单元越多,误码率越低甚至接近于零;较大或较小阈值间隔下的文本传输误码率较大,而适当阈值间隔下,随机共振功效较优,文本传输误码率较低。这些结果展现了随机共振功效的可应用性。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14)

李恒,王友国,翟其清[2](2018)在《阈值阵列系统中TCM编译码的随机共振现象》一文中研究指出为了进一步降低网格编码调制(TCM)信号在接收端的误码率(BER),提高TCM码的译码性能。采用了一种离散的多阈值阵列系统与维特比译码器相结合的系统。并经过理论推导出阈值阵列系统输出端信号和TCM编码信号之间的互信息;同时通过仿真实验,分析了误码率的变化情况;并对两种不同测度下的变化情况进行了对比。理论分析表明,在适当噪声条件下,使信号无损传输到译码端;仿真实验也表明,在适当的噪声强度阈值阵列单元数量和噪声强度条件下,误码率会得到大幅度的降低。对比两种测度下的随机共振现象(SR),发现随机共振的存在性与测度有关。理论分析和仿真实验都表明,在该系统中适当的噪声能够显着提高互信息,降低误码率;随着阈值单元数的增加,这种效果也越发明显。(本文来源于《复杂系统与复杂性科学》期刊2018年01期)

董洪程[3](2017)在《基于最佳匹配阵列随机共振系统的研究及应用》一文中研究指出现代通信系统及相关设备中,噪声使得接收端恢复出的信号与发送的信号存在着偏差。然而在某些非线性系统中,输入信号和噪声在输出中表现出协作效应,这种随机系统的协作现象即为“随机共振”。随机共振将妨碍信号传输的噪声变为信号的“催化剂”,充分利用无序的噪声能量向有序的信号能量转移的特性对改善现代通信系统的可靠性具有极大作用。本文基于经典的双稳态随机共振系统,结合最佳匹配理论与阵列思维,分别研究了微弱周期信号和大参数非周期信号传输过程中的随机共振现象及性质,主要工作内容如下:首先基于周期信号的单个双稳态系统,利用并行阵列的方法构建阵列双稳态系统,并通过引入最佳匹配理论,获得最佳匹配阵列双稳态系统。以最佳信噪比增益为测度,分析阵列数目、信号频率和噪声强度对随机共振效果的影响。发现了阵列系统的最佳信噪比增益存在数值上限。其次将最佳匹配阵列双稳态系统引入到非周期数字信号中,结合双稳态归一化尺度变化方法实现对大参数非周期数字信号的增强检测。同时发现阵列双稳态系统可以有效降低系统的误码率,采用最佳匹配理论则可以获得最佳误码率,并分析阵列数目、码元速率及噪声强度对随机共振效果的影响。在不考虑码间串扰的情况下,发现了码元速率对最佳误码率没有影响;通过增加阵列数目则可以使得最佳误码率趋于零。最后研究了最佳匹配阵列双稳态系统在ASCII码传输过程中的应用,通过构建英文文本的编码、传输、译码仿真实验,并分析阵列数目和噪声强度对ASCII码译码结果出现差错的影响。发现了通过增加阵列数目可以有效的降低系统的误比特率,改善文本的阅读质量。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2017-10-26)

王友国,董洪程,刘健[4](2016)在《最佳匹配阵列随机共振系统中利用噪声改善信息传输》一文中研究指出针对数字通信系统中噪声影响码元传输的问题,为提高系统的可靠性,降低接收信号的误码率(BER),提出一种基于最佳匹配方法和并行阵列理论的随机共振(SR)系统。首先,利用并行阵列理论来增强单个双稳态系统的随机共振效果;其次,将最佳匹配随机共振微弱信号的检测方法运用到阵列系统中;最后,推导出最佳匹配阵列随机共振系统的信噪比(SNR)增益表达式,并分析阵列单元数对误码率的影响。理论分析和实验仿真表明,最佳匹配阵列随机共振系统相比单个随机共振系统在强噪声背景下对微弱数字信号的检测性能得到提升,系统输出信噪比增益显着大于1,误码率也得到明显降低;且随着阵列单元数增加,阵列系统的随机共振效果越好。实验结果表明,最佳匹配阵列随机共振系统在实际工程中能够有效提高数字通信系统的可靠性。(本文来源于《计算机应用》期刊2016年08期)

卢瀚智[5](2013)在《基于并行阵列方法的双稳态随机共振系统研究》一文中研究指出随机共振(Stochastic Resonance)理论是近叁十年来发展起来的一门信号处理理论,其原理是给特定系统加入一定强度的噪声,使得部分噪声能量转化为有用信号的能量,从而提高信噪比。经过几十年的发展,随机共振理论已日趋成熟并且在物理学、地理学、生物学、医学以及工程技术等多个领域都有着广泛的应用。阵列处理方法已被广泛应用于信号处理领域,近年来人们也将其应用在随机共振系统中,如超阈值随机共振等方法,取得了良好的效果。而在现有的随机共振系统中,最早被发现、也是最基本的随机共振系统是双稳态随机共振系统,因此,对于双稳态随机共振系统利用阵列方法进行改进,具有重要意义。基于上述考虑本文提出了一种新的基于并行阵列方法的双稳态随机共振系统。本方法在传统的双稳态随机共振系统基础上,将多个双稳态系统共同组成并行阵列,结构简单,易于实现。本文结合经典的双稳态随机共振系统,提出由两个双稳态系统组成的阵列系统,并进行了理论性能分析,根据系统输出信噪比表达式可以得出,此方法输出信噪比为传统双稳态方法输出信噪比的2倍。进而提出将双稳态系统的个数由两个扩展到多个,建立起数学模型,并计算系统输出功率谱密度,进而得出系统的输出信噪比表达式。在不同的输入信号与噪声的条件下进行仿真并分析,得到随着双稳态系统的个数的增加,系统输出信噪比也相应增大,但提升的效果是非线性的这一结论。通过仿真分析,研究了输入信号幅度、频率以及系统参数等对于系统输出的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-12-01)

惠国华[6](2008)在《基于随机共振和定向多壁纳米碳管气敏传感器阵列的SF_6气体检测系统的研究》一文中研究指出六氟化硫(Sulfur Hexafluoride,SF_6)自法国化学家Moissan和Lebeau于1900年首次合成以来,以其独特的物理、化学性质在工农业生产生活中得到了广泛应用。与此同时,SF_6气体泄漏也给人们的生产、生活带来了不容忽视的危害。因此准确、安全、方便、快速的检测SF_6气体泄漏具有极大的理论和实际应用价值。SF_6属于惰性绝缘气体,是已知化学稳定性最好的物质之一,传统的基于吸附-脱附、氧化-还原原理的气敏传感器对SF_6气体检测无能为力。气相色谱/热导池检测器(GC/TCD)法可以检测SF_6气体,但这种检测方法已经基本被更高精度的色谱检测方法取代。SF_6是不可燃烧的无机气体,一些新发展的色谱分析技术(如气相色谱/氢火焰检测器(GC/FID)等)也无法达到检测的目的。气相色谱-质谱联用(GC-MS)设备能够检测微量SF_6气体,但和气相色谱设备一样存在着价格昂贵(单套设备通常在几十万到一百万人民币左右)、体积庞大、单次检测时间长、须在专门实验室检测、运行成本高等不利因素。目前进口SF_6气体便携式检测仪,如DNS200、GasCheck5000is型,检测范围基本在1~1000ppm,但是高达27000~60000人民币的高昂价格让人望而却步。此外,红外光谱吸收法检测SF_6气体可以达到较高的精度,但是检测设备复杂、成本高、加工难度较大。紫外光电离法和强电压电离法检测SF_6气体,在检测过程中破坏SF_6气体分子产生了硫化氢、二氧化硫等有毒物质,对检测人员的人身安全带来极大的威胁。因此,新型的SF_6气体检测技术的研究已经被许多科研机构和电力部门提上了议事日程。结合传感器理论和纳米材料技术,我们设计了基于随机共振理论和定向多壁纳米碳管电离型气敏传感器阵列的SF_6气体检测系统。使用阳极氧化铝(AnodicAluminum Oxide,AAO)模板作为基底,以化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)法在模板上快速生长定向多壁纳米碳管作为一体化电极,与铝电极构成电离型气敏传感器。论述了气敏传感器的工作原理,实验研究了该传感器的放电特性和影响因素。出于优化电场效应、增强纳米碳管气敏传感器气敏性的需要,本文实验研究了纳米碳管直径、间距和高度的可控制备方法,最终传感器采用了符合电场效应优化条件的纳米碳管材料。为了解决单个纳米碳管气敏传感器存在着的“交叉敏感性”的问题,本文的SF_6气体检测系统采用了传感器阵列的设计方法,阵列中的传感器具有不同极性或不同极板间距。使用4传感器阵列结合主成分分析(PCA)的方法,实现了对纯氩气、SF_6、氮气、二氧化碳的定性检测。随机共振理论在微弱信号检测领域正在成为研究的热点。本文中SF_6气体检测系统对ppm级SF_6气体的检测输出信号处于微安级,如何准确、快速的处理实验数据给出结果十分关键。本文首先对双稳态系统的随机共振模型进行了仿真研究,旨在研究双稳态系统的参数对随机共振产生的影响,为随机共振在SF_6检测系统中的应用奠定理论基础。检测系统采用2个纳米碳管气敏传感器构成的传感器阵列结合双稳态随机共振方法,以信噪比极大值标定SF_6气体浓度,实现了轻度(500~1000ppm)、中度(1000~2000ppm)、重度污染(高于2000ppm)叁级浓度的监测。实验观察到外加白噪声诱发碳管气敏传感器系统内部1.65MHz周期性分量产生多重随机共振现象,本文采用多稳动力学系统随机共振的数值仿真研究,得到与实验结果相一致的随机共振曲线,为实验所观察到的多重随机共振提出了一种解释。该数值仿真方法使用叁势阱折线分段势函数,邻接两个双稳态随机共振以构建多稳态随机共振模型。如果在实验中观察到更多重随机共振现象,该方法也可以发展到更多重的情况,具有良好的扩展性。本文在SF_6气体检测系统的设计基础之上,制备AA0模板,并以其为基底定向生长多壁纳米碳管制作传感器电极,采用主成分分析结合4传感器阵列实现氩气、SF_6、氮气、二氧化碳的定性检测;以双稳态随机共振结合2传感器阵列标定SF_6气体浓度,在中国国家和行业SF_6防护标准的框架下,以系统实时检测实验数据计算信噪比极大值,根据信噪比极大值判断空气中的SF_6气体污染情况,实现轻度、中度、重度叁级污染监测。采用了多重动力学模型数值仿真研究了气体放电中的多重随机共振现象。基于随机共振和定向多壁纳米碳管电离型传感器阵列的SF_6气体检测系统具有一定灵敏度、稳定性好、响应速度快、可重复检测、体积小、成本低、常温常压下即可进行检测等优点,具有较好的实际应用价值。本文对优化气敏传感器场效应的纳米碳管可控制备方法进行了论述和实验研究,以多稳态动力学模型数值仿真研究了气体放电中的多重随机共振现象,设计使用了纳米碳管气敏传感器阵列检测SF_6气体,以双稳态随机共振方法进行信号处理,实现SF_6气体的定量检测。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-06-01)

孙婧,段法兵[7](2006)在《复杂随机系统的信噪比增益研究与阵列随机共振》一文中研究指出复杂系统与非线性科学密切相关。为了探讨复杂随机系统信息处理的机制和利用“随机”因素自优化能力,研究了一类无限并联阵列的信噪比增益问题。阵列中每个子系统是一个双稳态振荡器,其输入都是同一个给定的含噪正弦信号。每个子系统内部噪声强度相同,但是相互独立。随着内部噪声强度的增加,信噪比增益出现了随机共振现象和存在大于一的区域,并且这一区域随着并联阵列数目增加而被放大。无限并联阵列的信噪比增益可达到全局最大值。依据阵列非稳态输出均值和稳态自协方差函数的极限性质,本文证明了无限并联阵列的信噪比增益问题可以归结为任两个子系统的统计性能分析。这些研究结果对于复杂系统信号处理理论具有重要意义。(本文来源于《复杂系统与复杂性科学》期刊2006年02期)

阵列随机共振系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了进一步降低网格编码调制(TCM)信号在接收端的误码率(BER),提高TCM码的译码性能。采用了一种离散的多阈值阵列系统与维特比译码器相结合的系统。并经过理论推导出阈值阵列系统输出端信号和TCM编码信号之间的互信息;同时通过仿真实验,分析了误码率的变化情况;并对两种不同测度下的变化情况进行了对比。理论分析表明,在适当噪声条件下,使信号无损传输到译码端;仿真实验也表明,在适当的噪声强度阈值阵列单元数量和噪声强度条件下,误码率会得到大幅度的降低。对比两种测度下的随机共振现象(SR),发现随机共振的存在性与测度有关。理论分析和仿真实验都表明,在该系统中适当的噪声能够显着提高互信息,降低误码率;随着阈值单元数的增加,这种效果也越发明显。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

阵列随机共振系统论文参考文献

[1].李恒.阈值阵列系统中TCM编译码的随机共振现象及应用[D].南京邮电大学.2018

[2].李恒,王友国,翟其清.阈值阵列系统中TCM编译码的随机共振现象[J].复杂系统与复杂性科学.2018

[3].董洪程.基于最佳匹配阵列随机共振系统的研究及应用[D].南京邮电大学.2017

[4].王友国,董洪程,刘健.最佳匹配阵列随机共振系统中利用噪声改善信息传输[J].计算机应用.2016

[5].卢瀚智.基于并行阵列方法的双稳态随机共振系统研究[D].哈尔滨工业大学.2013

[6].惠国华.基于随机共振和定向多壁纳米碳管气敏传感器阵列的SF_6气体检测系统的研究[D].浙江大学.2008

[7].孙婧,段法兵.复杂随机系统的信噪比增益研究与阵列随机共振[J].复杂系统与复杂性科学.2006

论文知识图

输入信号为高斯信号且信号的标准差为...双阱势能场,a=b=1-1.5-1-0.500.511.5-...=0.8多阈值单元数量为1时噪声强度变...饲料样品风味挥发物主成分分析结果电子鼻系统结构示意图输出信噪比和系统参数

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