異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，包括將接收信號(hào)通入第一級(jí)非線性系統(tǒng)處理后，再通入第二級(jí)非線性系統(tǒng)處理，得到輸出信號(hào)，所述第一級(jí)非線性系統(tǒng)與第二級(jí)非線性系統(tǒng)均為階數(shù)可調(diào)的非線性系統(tǒng)，第二級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)大于2、小于3，且第一級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)高于第二級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)。
【專利說明】異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于深空通信和數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是一種異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī) 共振方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 深空通信是繼衛(wèi)星應(yīng)用、載人航天之后的又一航天技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，但是與一般的 地面通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，深空通信具有信號(hào)傳播距離遠(yuǎn)，空間損耗大，接收信號(hào) 信噪比極低等顯著的特點(diǎn)。針對(duì)深空通信中面臨的困境，部分科研工作者突破了傳統(tǒng)弱信 號(hào)接收方法與思維的束縛，從隨機(jī)共振現(xiàn)象能夠增強(qiáng)信號(hào)信噪比的機(jī)理出發(fā)，探索基于隨 機(jī)共振的信號(hào)處理技術(shù)，以期為解決深空通信中面臨的問題提供新的方法和技術(shù)。
[0003] 為了更好地平滑時(shí)域波形，進(jìn)一步提升隨機(jī)共振性能，天津大學(xué)冷永剛教授提出 了一種級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振技術(shù)，將經(jīng)過非線性系統(tǒng)處理達(dá)到隨機(jī)共振之后的系統(tǒng)輸出信號(hào)通入 同樣的非線性系統(tǒng)進(jìn)行隨機(jī)共振處理，從而實(shí)現(xiàn)了去除毛刺、平滑信號(hào)時(shí)域波形的目的，但 是存在信號(hào)波形發(fā)生明顯失真的問題。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：在利用級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振技術(shù)處理信號(hào)時(shí)，如何在保證 去除毛刺從而平滑信號(hào)時(shí)域波形的同時(shí)，盡量減弱時(shí)域信號(hào)的失真程度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，時(shí)域波形平滑， 系統(tǒng)輸出時(shí)域信號(hào)的失真程度小。
[0006] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，包 括將接收信號(hào)通入第一級(jí)非線性系統(tǒng)處理后，再通入第二級(jí)非線性系統(tǒng)處理，得到輸出信 號(hào)，所述第一級(jí)非線性系統(tǒng)與第二級(jí)非線性系統(tǒng)均為階數(shù)可調(diào)的非線性系統(tǒng)，第二級(jí)非線 性系統(tǒng)的階數(shù)大于2,小于3,且第一級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)高于第二級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)。
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：
[0008] 1、波形失真度低：信號(hào)經(jīng)過異構(gòu)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振處理之后信號(hào)不僅沒有進(jìn)一步失 真，反而比第一級(jí)隨機(jī)共振輸出信號(hào)更加接近原始信號(hào)波形；
[0009] 2、時(shí)域波形平滑：相比傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振技術(shù)性能提升明顯；
[0010] 3、適應(yīng)性強(qiáng)：本方法能夠根據(jù)不同應(yīng)用環(huán)境靈活設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，算法靈活，適應(yīng)性 強(qiáng)。
[0011] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法流程圖。
[0013] 圖2a是輸出信號(hào)波形示意圖。
[0014] 圖2b是輸出信號(hào)波形示意圖。
[0015] 圖3a是方案1時(shí)域波形仿真圖。
[0016] 圖3b是方案2時(shí)域波形仿真圖。
[0017] 圖3c是方案3時(shí)域波形仿真圖。
[0018] 圖3d是方案4時(shí)域波形仿真圖。
[0019] 圖3e是方案5時(shí)域波形仿真圖。
[0020] 圖3f是方案6時(shí)域波形仿真圖。
[0021] 圖4是不同的異構(gòu)級(jí)聯(lián)方案表。
[0022] 圖5是各方案具體參數(shù)表。
[0023] 圖6是不同方案仿真結(jié)果的波形失真度表。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 如圖1所示，本發(fā)明異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，包括將接收信號(hào)通入第 一級(jí)非線性系統(tǒng)處理后，再通入第二級(jí)非線性系統(tǒng)處理，得到輸出信號(hào)，所述第一級(jí)非線性 系統(tǒng)與第二級(jí)非線性系統(tǒng)均為階數(shù)可調(diào)的非線性系統(tǒng)，第二級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)大于2,小 于 3,且第一級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)高于第二級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)。
[0025] 根據(jù)本專業(yè)即數(shù)學(xué)常識(shí)知道，非線性系統(tǒng)的階數(shù)等于表征該系統(tǒng)的代數(shù)方程的最 高次項(xiàng)的指數(shù)（也稱最高階指數(shù)）。
[0026] 作為一種優(yōu)選，所述第二級(jí)非線性系統(tǒng)為：

【權(quán)利要求】
1. 一種異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，包括將接收信號(hào)通入第一級(jí)非線性系統(tǒng)處 理后，再通入第二級(jí)非線性系統(tǒng)處理，得到輸出信號(hào)，其特征在于： 所述第一級(jí)非線性系統(tǒng)與第二級(jí)非線性系統(tǒng)均為階數(shù)可調(diào)的非線性系統(tǒng)，第二級(jí)非線 性系統(tǒng)的階數(shù)大于2,小于3,且第一級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)高于第二級(jí)非線性系統(tǒng)的階數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，其特征在于，所述第二 級(jí)非線性系統(tǒng)為：
其中，adPb2是第二級(jí)雙穩(wěn)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)，a2大于0，b2大于0,β2為第二級(jí)雙穩(wěn)系 統(tǒng)的最高階指數(shù)，取值范圍為大于2,小于3的實(shí)數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)非線性系統(tǒng)級(jí)聯(lián)隨機(jī)共振方法，其特征在于，所述第一 級(jí)非線性系統(tǒng)為：
其中，aJPbi是第一級(jí)雙穩(wěn)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)，ai大于0,bi大于0 ;β1為第一級(jí)雙穩(wěn)系 統(tǒng)的最尚階指數(shù)，β:〉β2。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK104460342SQ201410621530
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】李志強(qiáng), 朱文明, 石盛超, 陳嘯, 李飛龍, 張衛(wèi)同, 李健偉, 馬赫 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍理工大學(xué)