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| 1 | 基于Duffing振子的变尺度微弱特征信号检测方法研究显示文摘研究了Holmes型Duffing方程的混沌特性用于信号检测的方法,针对该方法只适用检测特定频率成分信号、方程参数选择不便以及噪声影响检测结果等情况,提出基于Duffing振子的变尺度微弱特征信号检测方法.数值分析表明,该方法可以仅用一组确定的参数条件,检测任意频率、任意相位的特征信号. | 赖志慧 冷永刚 孙建桥 范胜波 | 2012 | 物理学报2012，61，5： | 78 |
| 2 | 双稳随机共振参数特性的研究显示文摘以双稳系统为研究对象,探讨了影响和产生双稳随机共振的参数选择特性.双稳系统参数和二次采样频率参数有着内在的物理联系,它们的改变都会引起势垒、势阱间距和粒子跃迁速率的改变,并使噪声能量相对重新分配,进而影响随机共振效果.根据随机共振的参数选择规律,可通过适当的参数选择来得到最佳的随机共振状态,为后续数据处理奠定基础. | 冷永刚 王太勇 郭焱 吴振勇 | 2007 | 物理学报2007，56，1： | 55 |
| 3 | 调制与解调用于随机共振的微弱周期信号检测显示文摘提出了调制随机共振方法,实现了在大参数条件下从强噪声中检测微弱周期信号.将混于噪声中的较高频率的弱信号经调制变为一差频的低频信号作用于随机共振体系,该低频信号满足绝热近似理论,因而能产生随机共振;再经解调可获得埋于噪声中的原较高频率的弱信号.对埋于噪声中的未知频率,可采用连续改变调制振荡器的频率,以获得一个适当的差频信号输入到随机共振体系,根据输出信号共振谱峰的变化经解调而得待检弱信号的未知频率.该方法应具有较高的应用前景. | 林敏 黄咏梅 | 2006 | 物理学报2006，55，7： | 47 |
| 4 | 基于调制随机共振的微弱信号检测研究显示文摘在工程信号处理过程中信号常超出随机共振绝热近似或线性响应理论的小参数要求而成为大参数信号。深入探讨非线性双稳系统随机共振发生机理和条件要求,将频率调制技术与随机共振理论相结合,提出用调制随机共振的方法实现随机共振理论在工程信号检测中的应用,进行了数值仿真分析证明其有效性,并将该方法应用于轴承内圈点蚀故障的检测。 | 夏均忠 刘远宏 马宗坡 冷永刚 安相璧 | 2012 | 振动与冲击2012，31，3： | 37 |
| 5 | 级联双稳系统的随机共振特性显示文摘研究了两个双稳系统级联的随机共振特性 ,由于第一级双稳系统的作用是将白噪声转变为色噪声 ,因此它是整个级联系统中最重要的环节 ,以后各级系统近似按洛伦兹分布将噪声能量不断向低频区域集中 ,从而减弱高频抖动 ,突出波形的基本轮廓 .频谱中信号谱峰随噪声强度的变化规律表明 ,级联双稳系统只在有限的低频范围内 ,通过一定量的噪声强度来增强信号频率处的谱峰高度 ,如果前一级系统未达到随机共振状态 ,那么其后一级并不能对前一级的输出进行“优化”而形成随机共振 .级联双稳系统级数的增加 ,会使噪声能量集中的低频区域变窄 ,信号谱峰易被压缩和受到噪声干扰 .虽然可以用二次采样方法进行改善 ,但其改善程度有限 .因此对于信号检测而言 ,使用单级双稳系统即可 . | 冷永刚 王太勇 郭焱 汪文津 胡世广 | 2005 | 物理学报2005，54，3： | 26 |
| 6 | 基于Kramers逃逸速率的调参随机共振机理显示文摘根据Kramers逃逸速率的特性,阐明了随机共振信号的频率被限制在Kramers逃逸速率极限值一半的范围内,这种限制是制约大频率信号产生随机共振的原因.在进一步揭示二次采样随机共振频率尺度变换机理的基础上,证明了二次采样频率尺度可以把任意信号频率映射变换到随机共振频率尺度上的结论.相对于二次采样变换方法,由于双稳系统参数的调节很难使Kramers逃逸速率的一半达到实际信号的大频率,因此系统参数只能在随机共振的小参数频率范围内调节来实现随机共振. | 冷永刚 | 2009 | 物理学报2009，58，8： | 26 |
| 7 | 二维Duffing振子的大参数随机共振及微弱信号检测研究显示文摘研究了二维Duffing振子在绝热近似条件下的随机共振特性,针对大参数条件,提出二维Duffing振子的大参数随机共振,并探讨二维Duffing振子变尺度随机共振和参数调节随机共振的关联性,揭示大参数条件下Duffing振子随机共振检测特征信号的机理,扩展其在微弱信号检测领域中的应用. | 冷永刚 赖志慧 范胜波 高毓璣 | 2012 | 物理学报2012，61，23： | 26 |
| 8 | 基于调制随机共振的转子故障早期检测显示文摘噪声是影响旋转机械早期故障检测的主要因素。只有抑制噪声增强信号、提高信噪比,才能从噪声中提取故障特征信息,为故障诊断特别是早期故障检测提供可靠的依据。文中根据非线性双稳系统在噪声和弱周期信号作用下的周期响应特性,将调制技术与随机共振原理相结合,提出了调制随机共振方法,实现了在较宽的频率范围内从强噪声中检测微弱周期信号。理论分析、数值仿真和实验结果表明,对信号进行调制产生的差频分量可形成低频信号,该低频信号通过双稳系统易产生随机共振,从而使随机共振发生在具有优良频率特性的低频区,能使微弱的故障信号特征突出、明显而易于捕捉。该方法灵活、可靠,在转子系统早期故障检测方面的应用是可行的。 | 林敏 黄咏梅 | 2006 | 中国电机工程学报2006，26，8： | 20 |
| 9 | 基于变尺度随机共振的弱周期性冲击信号的检测显示文摘以绝热近似小参数的随机共振理论为依据,采用变尺度的方法实现大参数条件下的随机共振。通过调整变尺度随机共振Langevin方程的参数,成功地在强噪声背景下检测出微弱的周期性冲击信号。实验结果表明,该方法在回转类机械的振动信号分析中具有重要的实用价值。 | 范胜波 王太勇 冷永刚 汪文津 | 2006 | 中国机械工程2006，17，4： | 19 |
| 10 | 基于变步长随机共振的弱信号检测技术显示文摘针对绝热近似小参数随机共振难以满足工程实践中大参数下的弱信号检测,以及单一频率的共振分析在实际应用中的局限性问题,提出了一种变步长随机共振数值算法.该方法通过调整计算步长,使随机共振理论同时适用于大、小参数条件下的弱信号特征提取.计算机仿真结果表明,对变步长随机共振后的信号作幅值谱和小波分析,均能准确得到低信噪比信号中的多个有用成分,充分证明该算法在大参数条件下可对弱信号中的多个特征频率产生共振输出.同时,变步长随机共振也可以有效抑制信号小波分解中由强噪声引起的边频干扰,提高小波分析在低信噪比信号检测中的可靠性. | 李强 王太勇 冷永刚 胥永刚 | 2006 | 天津大学学报2006，39，4： | 17 |
| 11 | 基于近似熵测度的自适应随机共振研究显示文摘变步长随机共振算法有效解决了绝热近似大参数条件下的弱信号检测问题.基于信号近似熵测度的自适应随机共振,实现了变步长随机共振最优输出的自适应求解.周期信号的近似熵不受其幅值和相位变化的影响,而只与其频率及信噪比有关.因此,按照原始数据的采样条件,构造待检测频率在预定信噪比下的标准信号,并以其近似熵为基准,通过自动调节非线性系统的结构参数和计算步长,求得系统输出的近似熵距离矩阵.该矩阵中的最小值所对应的即为自适应条件下非线性动力系统的最优参数. | 李强 王太勇 冷永刚 何改云 何慧龙 | 2007 | 物理学报2007，56，12： | 15 |
| 12 | 双稳调参高频共振机理显示文摘针对双稳系统的高频信号响应,探讨了双稳调参的高频共振机理.研究表明,二次采样频率变换并不改变双稳结构直接在原系统结构上在与高频映射对应的低频处实现共振,而双稳系统参数调节是调参改变双稳结构并直接在高频处实现共振.双稳系统参数调节之所以能够实现高频随机共振,是因为同时调节双稳系统两参数可使Kramers逃逸速率不存在极限值,突破了随机共振信号频率必须在小频率范围内的限制. | 冷永刚 | 2011 | 物理学报2011，60，2： | 15 |
| 13 | 多频信号的自适应随机共振检测方法显示文摘针对系统输入端待测信号为低频与中高频情形,分别建立了多频信号的自适应随机共振检测方法,即通过分析待测输入信号的频率特性和信号并行输入个数,对于低频信号,固定步长,自动调节系统参数;对于中高频信号,利用外加周期信号的频率,选取合适的测量指标来衡量随机共振现象的发生,并且寻求最优系统参数,在随机共振输出信号频域中提取待测信号的频率.与传统的自适应随机共振信号检测方法相比,采用色噪声,更符合实际背景,更精确地提取待测信号的频率.仿真结果与分析的一致,表明方法有效可行,有良好的应用前景. | 罗琦 朱敏 韦香 | 2013 | 武汉大学学报(理学版)2013，59，3： | 13 |
| 14 | 双稳随机共振的信号恢复研究显示文摘针对双稳随机共振输出波形失真的问题,从还原粒子运动轨迹的角度提出了波形恢复公式.通过将其应用于双稳系统对无噪阈上信号的响应输出,揭示了由粒子跃迁经过系统拐点引起的轨迹突变,及其在恢复波形的表现形式.鉴于阈下随机共振系统中噪声的随机影响,引入级联双稳系统对残余噪声进行二次调节,同时采用参数调节的恢复系统对波形进行恢复.数值仿真表明,该法直接应用于系统输出,适合处理有限长的时间数据,可以有效地估计噪声背景下微弱信号的时域波形. | 张莹 王太勇 冷永刚 邓辉 丁千 | 2008 | 力学学报2008，40，4： | 12 |
| 15 | 基于周期势系统随机共振的轴承故障诊断显示文摘提出基于普通变尺度和周期势自适应随机共振理论,检测噪声背景下轴承滚动体的故障特征.在具体实施过程中,首先用普通变尺度的方法满足随机共振中小参数的条件,然后用随机权重粒子群优化算法作为自适应随机共振参数寻优的优化算法,同时用改进的信噪比作为评价指标.噪声背景下含轴承滚动体故障的实验信号经过普通变尺度下的自适应随机共振处理和优化后,微弱的故障特征可以有效的提取出来.将普通变尺度下的双稳态自适应随机共振和周期势自适应随机共振进行了对比,结果表明周期势自适应随机共振比双稳态自适应随机共振能进一步提高信噪比,并且比双稳态自适应随机共振迭代次数少,用时短.这说明提出的基于普通变尺度和周期势系统自适应随机共振的轴承滚动体故障诊断方法具有优越性,尤其是在工程实际中,故障监测所需的数据量大,计算时间长,如能较早的预警,可以提高诊断效率并减少不必要的损失.因此,这种轴承滚动体故障诊断方法对提高机械设备故障诊断效率具有参考价值. | 张景玲 杨建华 唐超权 黄大文 刘后广 | 2018 | 工程科学学报2018，40，8： | 11 |
| 16 | 调参随机共振在超高频微弱信号检测中的应用显示文摘针对经典随机共振(SR)理论只适用于小参数,在提取高频微弱信号失效而无法使用的问题,提出一种调参随机共振检测高频率微弱信号的方法。首先,推导出双稳系统中阻尼系数与信号频率的关系,并以Kramers逃逸速率为分析手段,讨论阻尼系数变化对系统发生随机共振的影响;然后,分析了系统形状参数对系统产生随机共振现象的影响,通过联合调整阻尼系数和系统参数实现了大频率微弱信号的检测,并讨论了不同采样频率与调参系统输出频谱特性的影响,验证了该方法在低采样率下仍具有较强的稳定性;最后,以通用软件无线电设备(USRP)接收的无线电带噪信号作为系统的输入进行仿真。实验结果表明,利用该调参随机共振策略能够稳定有效地检测出强噪声背景下的超高频微弱信号,信号频率可达到MHz、GHz,拓展了随机共振原理的微弱信号检测的应用领域。 | 郝静 杜太行 江春冬 孙曙光 付超 | 2016 | 计算机应用2016，36，9： | 11 |
| 17 | 强噪声背景下的经验模式分解研究显示文摘研究了强噪声混合条件下微弱信号的经验模式分解(EMD)问题,提出了一种基于随机共振降噪的EMD分解方法。该方法利用随机共振在微弱信号检测方面的独特优势,首先对有噪微弱信号进行随机共振输出,微弱信号得到降噪和加强后,再进行EMD分解。在仿真实验中,对随机共振输出前后的信号分别进行EMD分解,分析结果表明该方法不仅能够提高原始信号的信噪比,有效检测出被噪声淹没的微弱信号从而提高了EMD分解的质量,同时减少了EMD分解的层数,提高了运算效率。 | 赵艳菊 王太勇 任成祖 冷永刚 徐跃 张攀 | 2009 | 振动与冲击2009，28，3： | 10 |
| 18 | 基于XPE的变尺度级联随机共振系统研究显示文摘随机共振作为一种新颖的信号处理手段在各个领域得到了广泛应用,在随机共振的基础上讨论了级联随机共振的构成方式,采用模拟电路的形式对其进行实现,并基于该电路构成嵌入式变尺度级联随机共振系统。此系统硬件采用ETX技术,可以对CPU主板功能进行全新整合,软件上通过定制XPE操作和采用EWF技术,加强了系统的稳定性,同时变尺度算法和最佳级联随机共振判断程序在系统中的移植可以使之在较高频率的场合准确应用。最后给出了应用实例,验证了该系统对信号提取的准确性。 | 邓辉 冷永刚 王太勇 | 2009 | 仪器仪表学报2009，30，10： | 10 |
| 19 | 基于变参数随机共振和归一化变换的时变信号检测与恢复显示文摘非线性随机共振系统具有利用噪声增强微弱信号的能力,为强噪声背景下的信号检测开辟了新的途径。该文提出一种变参数随机共振(VPSR)模型,实现对非周期信号的有效检测、噪声去除和信号恢复。通过以恢复信号的拟合决定系数和互相关系数作为评判标准,研究分析了不同参数变化对系统输出的影响,分析结果表明该模型能有效地从噪声背景中恢复时变信号。该方法拓展了随机共振用于时变信号检测技术的领域,在时变信号检测和处理以及雷达通讯等方向有着一定的潜在应用价值。 | 张海滨 何清波 孔凡让 | 2015 | 电子与信息学报2015，37，9： | 10 |
| 20 | 双稳系统随机共振效应的数值分析显示文摘以绝热近似随机共振理论为基础,分析了双稳系统随机共振模型,研究系统参数、噪声强度、信号幅值和频率变化对双稳系统随机共振效应的影响。通过分析得出,输入信号和系统参数一定时,系统发生随机共振所需要的噪声存在一个最佳强度;信号幅值的增大有利于随机共振效应的产生;信号频率的增大将使输出功率谱信号频率处谱峰逐渐离开噪声能量集中的低频区,且谱峰幅度逐渐减小,随机共振效应逐渐弱化消失。针对信号幅值、频率、噪声强度超出绝热近似理论的小参数要求而成为大参数,对变尺度方法实现大参数信号的随机共振进行分析和评述。 | 夏均忠 刘远宏 梅检民 冷永刚 张卫峰 | 2011 | 噪声与振动控制2011，31，4： | 8 |
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