1. 研究目的与意义(文献综述)
噪声常常被认为是一种讨厌的信号,因为它无处不在,常常与有用信号共存,严重影响系统的工作和有用信号的正常测量。在信号处理中,总是想方设法去除背景噪声以保留有用信号。所以信号检测,尤其是强噪声背景下的微弱信号检测,从某种意义上来说,是一种专门与噪声作斗争的技术。现代电子学领域,如通信、控制、广播、遥控遥测或其他电子系统,都存在处理微弱信号和噪声的问题。
目前在微弱信号检测技术中,无论是电路设计还是信号处理领域,国内外都已形成了相当完整的学科体系,但其目标都是集中在抑制噪声这一点上。因此,当噪声频谱与信号频谱接近时,在抑制噪声的同时,有用信号也不可避免地受到损害;然而,随机共振理论存在解决上述问题的可能。
随机共振理论指出,当有噪声的系统发生随机共振时,部分噪声能量会转化为有用信号的能量,从而使系统输出信噪比大大提高,即给特定系统加入一定强度的噪声,不但不会阻碍反而会提高信号检测的性能。这种“反常效应”在微弱信号检测中具有很大的潜力。随机共振理论为人们在强噪声背景下微弱信号的检测方法研究中开创了新的思路。
2. 研究的基本内容与方案
如何在高强度的噪声信号中准确的检测出微弱信号的信息是当下的一个研究热点。在非线性系统中,噪声可与输入信号发生协同作用,增加噪声能量可以向信号能量发生转移,从而增加输出信噪比。论文的基本内容是对自适应双稳随机共振系统理论进行深入学习,并在此基础上用matlab对系统进行仿真实现。
本文研究的主要目的,首先从理论上研究随机共振现象,了解随机共振的基本理论,然后研究如何利用随机共振现象来达到微弱信号检测的目的。本文所指的“微弱信号”不仅意味着信号的幅度很小,而且主要是指被噪声淹没的有用信号,所谓的“微弱”是相对于噪声而言的。
主要将采用技术方案及措施,首先是通过网上和图书馆查阅相关资料,了解双稳随机共振的基本概念及其相关理论,了解自适应随机共振的概念及算法。然后主要通过matlab对自适应双稳随机共振系统进行仿真实现,通过这个系统实现微弱信号检测。最后利用仿真的系统对自适应双稳随机共振系统进行研究,以及其在不同微弱信号下的检测能力。
3. 研究计划与安排
第1-2周:查阅相关文献资料,明确毕业设计内容。
第3周:确定设计方案,完成开题报告。
第4周:复习随机共振相关知识。
4. 参考文献(12篇以上)
1段凤增.信号检测理论.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社2002:1-3
2戴逸松.微弱信号检测方法及仪器.北京:国防工业出版社1994:1-4
3胡岗.随机力与非线性系统.上海:上海科技教育出版社1994:1-2219-254
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