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随机共振理论在微弱信号检测中的应用研究 被引量:17
1
作者 段江海 宋爱国 王一清 《信号处理》 CSCD 2003年第6期569-572,共4页
本文介绍了随机共振的基本原理,通过数值仿真研究了对称双稳系统的随机共振现象,并将其用于微弱信号的检测。为了进一步提高检测信噪比,采用了系统参数寻优的方法。仿真结果证明了基于随机共振的微弱信号检测方法的有效性。最后,提出了... 本文介绍了随机共振的基本原理,通过数值仿真研究了对称双稳系统的随机共振现象,并将其用于微弱信号的检测。为了进一步提高检测信噪比,采用了系统参数寻优的方法。仿真结果证明了基于随机共振的微弱信号检测方法的有效性。最后,提出了几个需要解决的问题。 展开更多
关键词 随机共振 微弱信号检测 信噪比 势函数 动力学系统
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非周期随机共振抑噪应用研究 被引量:2
2
作者 段江海 宋爱国 王一清 《数据采集与处理》 CSCD 2004年第1期103-106,共4页
研究了噪声和随机二进制信号同时激励双稳系统时的输出响应 ,并测量了输入输出互相关系数。结果表明 ,随机共振并不限于周期信号 ,对于非周期信号也广泛存在。利用双稳系统中的非周期随机共振效应 ,可以减小随机信号传输中的噪声水平 ,... 研究了噪声和随机二进制信号同时激励双稳系统时的输出响应 ,并测量了输入输出互相关系数。结果表明 ,随机共振并不限于周期信号 ,对于非周期信号也广泛存在。利用双稳系统中的非周期随机共振效应 ,可以减小随机信号传输中的噪声水平 ,改善输出信号质量 ,这在数字通信领域具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 信号分析 信号处理 随机信号传输 非周期随机共振 噪声抑制
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采用主分量分析方法研究随机共振 被引量:2
3
作者 段江海 宋爱国 王一清 《信号处理》 CSCD 2004年第2期213-216,共4页
噪声能量向信号能量的转换是随机共振具有的独特优点,也是实际应用随机共振进行弱信号检测的基础。由于随机共振系统只在合适量的噪声输入时产生最大的信噪比输出(共振),过多、过少的噪声都会降低系统的性能,因此,如何有效地控制输入到... 噪声能量向信号能量的转换是随机共振具有的独特优点,也是实际应用随机共振进行弱信号检测的基础。由于随机共振系统只在合适量的噪声输入时产生最大的信噪比输出(共振),过多、过少的噪声都会降低系统的性能,因此,如何有效地控制输入到随机共振系统中的噪声十分重要。本文首次提出采用主分量分析方法研究随机共振,其基本思路是分解信号和噪声能量到相互正交的主轴方向上,之后进行重构,通过控制重构主轴的数目(重构维数),获得最优量的输入噪声。实验结果证实了方法的有效性。 展开更多
关键词 随机共振 主分量分析 弱信号检测 噪声 信噪比 信号分析
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双稳系统中非周期随机共振的数值仿真 被引量:7
4
作者 段江海 宋爱国 《电路与系统学报》 CSCD 2004年第5期149-152,共4页
本文采用互相关方法研究了噪声和随机二进制信号同时激励双稳系统(施密特触发器和双势阱系统)时的输出响应,观察到非周期随机共振;利用双稳系统中的非周期随机共振效应,可以减小随机信号传输中的噪声水平,改善输出信号质量,这在数字通... 本文采用互相关方法研究了噪声和随机二进制信号同时激励双稳系统(施密特触发器和双势阱系统)时的输出响应,观察到非周期随机共振;利用双稳系统中的非周期随机共振效应,可以减小随机信号传输中的噪声水平,改善输出信号质量,这在数字通信领域具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 非周期随机共振 双稳系统 互相关
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神经元中的随机共振及含噪周期方波脉冲信号的最优检测
5
作者 段江海 宋爱国 +1 位作者 温秀兰 崔建伟 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期328-330,共3页
理论研究表明 ,神经元用于含噪周期方波脉冲信号传输时存在随机共振现象 ,信号的占空比和神经元的阈值对随机共振的影响有一定的规律 .同时 ,可获得大于 1的信噪比增益 ,这是线性系统不能实现的 ,因而可将神经元的应用推广到非线性信号... 理论研究表明 ,神经元用于含噪周期方波脉冲信号传输时存在随机共振现象 ,信号的占空比和神经元的阈值对随机共振的影响有一定的规律 .同时 ,可获得大于 1的信噪比增益 ,这是线性系统不能实现的 ,因而可将神经元的应用推广到非线性信号处理领域 .在此基础上 ,对应用神经元实现含噪周期方波脉冲信号检测的最优条件和最优特性进行了分析 .最后 。 展开更多
关键词 随机共振 神经元 信噪比增益 最优检测
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Aperiodic stochastic resonance in Schmitt trigger
6
作者 段江海 宋爱国 王一清 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2003年第2期114-116,共3页
By the use of cross-correlation measures, the response of a symmetric Schmitt trigger (ST) driven by a random binary signal and white Gaussian noise is investigated. The results show that the information transmission... By the use of cross-correlation measures, the response of a symmetric Schmitt trigger (ST) driven by a random binary signal and white Gaussian noise is investigated. The results show that the information transmission can be enhanced when a certain amount of noise is presented, i.e., aperiodic stochastic resonance (ASR). Then, the influence of signal amplitude and the ST threshold on ASR is examined, the applicability of the ST in reducing the noise level of random signal transmission and improving the quality of output signal via ASR effect is illustrated. This research is of great interest in the field of digital communications. 展开更多
关键词 aperiodic stochastic resonance Schmitt trigger CROSS-CORRELATION
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一种用于混沌信号去噪的循环相关算法 被引量:8
7
作者 王一清 宋爱国 +1 位作者 黄惟一 段江海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期403-406,共4页
基于局部相关原理,提出了一种可以有效实现混沌信号和噪声分离的方法。通过分析混沌信号在一定维数的相空间中存在的局部相关性,阐明了混沌信号内在的局部特征,引入循环相关算法对相空间中的相点进行有限次相关迭代以重新估计各个相点的... 基于局部相关原理,提出了一种可以有效实现混沌信号和噪声分离的方法。通过分析混沌信号在一定维数的相空间中存在的局部相关性,阐明了混沌信号内在的局部特征,引入循环相关算法对相空间中的相点进行有限次相关迭代以重新估计各个相点的值,利用相空间重构技术从这些新的相点中恢复出原始信号序列。试验仿真结果表明,该方法具有良好的噪声抑制能力和计算收敛性,算法简洁等优点。滤波效果与背景噪声类型无关。 展开更多
关键词 相关算法 信号去噪 循环 种用 混沌信号 相空间 相关原理 噪声分离 局部特征 信号序列 重构技术 仿真结果 抑制能力 噪声类型 滤波效果 相关性 相点 收敛性
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用于混沌信噪分离的Neymark分解法的适用性研究 被引量:4
8
作者 王一清 黄惟一 +1 位作者 段江海 宋爱国 《数据采集与处理》 CSCD 2003年第4期393-397,共5页
从几何投影的角度阐述了 Neymark分解的空间物理意义 ,并用能量分布的观点解释了该方法实现噪声抑制的内在机理 ,然后通过几个典型的混沌信号在不同类型的噪声背景下的处理结果 ,说明了 Neymark分解法在实现混沌信号与噪声分离时的局限... 从几何投影的角度阐述了 Neymark分解的空间物理意义 ,并用能量分布的观点解释了该方法实现噪声抑制的内在机理 ,然后通过几个典型的混沌信号在不同类型的噪声背景下的处理结果 ,说明了 Neymark分解法在实现混沌信号与噪声分离时的局限性 ,指出了该方法的噪声抑制效果与目标信号和背景噪声在嵌入相空间中能量分布状况之间的关系 ,最后在此基础上总结出了空间投影类方法实现信噪分离的适用范围 。 展开更多
关键词 信号处理 混沌 信噪分离 Neymark分解法 适用性 混沌信号
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混沌、随机共振在信号检测中的应用研究 被引量:5
9
作者 宋爱国 段江海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z3期217-220,共4页
混沌作为一种复杂的非线性动力学现象 ,以其独特的行为吸引了工程技术领域的广泛关注 ,混沌学在工程上具有巨大的应用潜力。混沌在信号检测与处理方面的应用也日渐显露出强大的生命力 ,这里仅对混沌在信号检测中的应用进行了回顾和总结 ... 混沌作为一种复杂的非线性动力学现象 ,以其独特的行为吸引了工程技术领域的广泛关注 ,混沌学在工程上具有巨大的应用潜力。混沌在信号检测与处理方面的应用也日渐显露出强大的生命力 ,这里仅对混沌在信号检测中的应用进行了回顾和总结 ,并指出目前研究中的关键问题和今后研究的方向。 展开更多
关键词 混沌 随机共振 信号检测 非线性系统 噪声抑制
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Evolving Neural Networks Using an Improved Genetic Algorithm 被引量:2
10
作者 温秀兰 宋爱国 +1 位作者 段江海 王一清 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2002年第4期367-369,共3页
A novel real coded improved genetic algorithm (GA) of training feed forward neural network is proposed to realize nonlinear system forecast. The improved GA employs a generation alternation model based the minimal gen... A novel real coded improved genetic algorithm (GA) of training feed forward neural network is proposed to realize nonlinear system forecast. The improved GA employs a generation alternation model based the minimal generation gap (MGP) and blend crossover operators (BLX α). Compared with traditional GA implemented in binary number, the processing time of the improved GA is faster because coding and decoding are unnecessary. In addition, it needn t set parameters such as the probability value of crossove... 展开更多
关键词 genetic algorithms neural network nonlinear forecasting
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二进制信号传输中随机共振与线性方法的比较 被引量:1
11
作者 李建清 段江海 宋爱国 《数据采集与处理》 CSCD 2004年第4期386-390,共5页
利用随机共振的主动降噪的非线性动力学行为 ,提出了一种应用随机共振进行二进制信号传输方法 ,对该方法的合理性作了分析和证明 ,并就方法的性能与常规的线性方法进行了比较 ,设计了仿真试验 ,结果表明 ,低信噪比传输时 ,随机共振方法... 利用随机共振的主动降噪的非线性动力学行为 ,提出了一种应用随机共振进行二进制信号传输方法 ,对该方法的合理性作了分析和证明 ,并就方法的性能与常规的线性方法进行了比较 ,设计了仿真试验 ,结果表明 ,低信噪比传输时 ,随机共振方法具有明显的优越性。本文的结论不仅扩大了随机共振的应用领域 ,而且为突破线性方法的极限提供了可能的途径。 展开更多
关键词 随机共振 非线性动力学 极限 证明 二进制 信号传输 结论 低信噪比 仿真试验 降噪
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随机共振神经元利用噪声辅助进行信号传输特性分析
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作者 约尔钦.宁克 段江海 +1 位作者 宋爱国 吴涓 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期710-713,共4页
根据生物神经元是利用噪声通过随机共振机制进行信息处理的现象,以阀值神经元为例,采用香农第二定理,分析了双极性信号和白噪声通过由多个神经元串联或并联组成的系统的输出情况,从品质因数、传输长度等角度对多个神经元串联系统的输出... 根据生物神经元是利用噪声通过随机共振机制进行信息处理的现象,以阀值神经元为例,采用香农第二定理,分析了双极性信号和白噪声通过由多个神经元串联或并联组成的系统的输出情况,从品质因数、传输长度等角度对多个神经元串联系统的输出特性随噪声强度变化进行了分析.实验结果表明:系统存在随机共振现象,即存在最优的噪声量可以最大限度地增强信息传输;串联时传输信息量随级数的增大而减小,并联时正好相反;噪声的分布形式只影响共振效应的强弱,而不影响系统的随机共振特性;均匀白噪声比高斯白噪声有更强的共振效应.从而说明了噪声对信息传输的积极作用. 展开更多
关键词 随机共振 阈值神经元 信息理论 双极性信号传输
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