自适应滤波器与随机共振结合检测微弱信号的研究

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的

2、一J志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：啦．卫撒：签字日期：细厂年D弓月l硐学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼工些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丢洼王业太堂．可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：屯卫对量导师签名：签字日期：溯r年o；月P-H签字日期：弘旷年哆月)明万方数据学位论文的主要创新点一、本文在自适应双稳系统的基础上，将前置滤波器添加到随机共振系统中，构成了一个新的自适应系统并建立了相应模型一滤波器与随机共振结合的复合系统。二、实现了滤波器参数fpass、fstop的自适应，当混入高斯白噪声的信号进入上述复合系统后，以输出信号的频谱幅值为度

4、量，用MATLAB编程来实现在不同信号频率下系统发生最佳随机共振时的滤波器参数，并得到相应情况下的输出信号时域及频域图，对比只有自适应双稳系统的情况可以看出两者的结合可使输出信号频谱幅度大大提高，待测信号频率周围的干扰也得到了很大的削弱，表明该系统能够更好的检测出淹没在强噪声背景中的微弱信号。万方数据摘要本文在自适应双稳系统的基础上，根据双稳随机共振系统及滤波器的不同特性，提出了一种将前置滤波器加入双稳随机共振系统中来检测微弱周期信号的方法。首先从理论上分析了将两者结合起来的可行性，并以输出信号的频谱幅值为度量，用大量的模拟仿

5、真实验证明了此方法可有效提高输出信号的频谱幅度。用klATLAB编程来实现滤波器参数的自动选择，得到了不同频率信号通过该复合系统后，达到最佳随机共振状态时滤波器的最优参数以及信号的输出时域、频域图，结果表明经过该系统后，输出信号中待测信号频率处频谱幅度得到了很大的提高，且周围的干扰信号也得到了明显的削弱。实验表明当输入信号频率较大时，选用带通滤波器将比低通滤波器具有更佳的性能。最后从噪声强度的角度出发，给出了两个系统中输出信号频谱幅值随噪声强度韵变化情况，证明即使在较大噪声强度的条件下，通过调节滤波器的参数，复合系统也能得到较

6、高的输出信号频谱值，证明了将两者结合的复合系统具有较高的抗噪声性能，增强了对强噪声背景中的弱信号检测能力。此复合系统具有较强的适应性，在微弱信号检测、信号传输、故障检测等工程领域中有良好的应用前景。关键词：随机共振；滤波器：自适应：最大频谱幅度；最佳参数；万方数据AbstractInthispaper,amethodfordetectionofweakperiodicsignalswasintroducedbyaddingpre—filtertothebistablestochasticresonancesystembased

7、onadaptivebistablesystemparametersandtheirspecialpropertiesofitandthefilter．First,possibilityofintegrationofthetwowasanalyzedtheoretically．ThenitWasprovedbymassivesimulationexperimentsthatthismethodcouldimprovespectrumamplitudeofoutputsignalseffectively．Measuredbysp

8、ectrumamplitudeoftheoutput，optimalparametersofthefilterwhenthesystemwasinthebeststochasticresonance，andtime—domain，frequency—domainoftheoutputwereobtainedfordifferentfrequencysignalswentthroughthecomplexsystemwhichisachieyedbyMATLABprogramming．Theresultsindicatesspe

9、ctrumamplitudeoftestsignalsinoutputshasenormouslyenhancedafterpassingthesystemandtheinterferencesignalsaroundhaveevidentlyweakened．Theexpe