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1、几种随机共振方法在GPS信号检测中应用分析,1. Langevin方程型,双稳态随机共振一维动力学系统的Langevin方程模型：,主要解决问题：,(1) GPS信号输入随机共振系统,（2）二次采样随机共振(TSSR)方法,传统的随机共振技术只能检测低频率小信号，在本系统中检测的信号频率较大，其应用受到很大限制。本文采用了二次采样随机共振技术，克服了高频信号难以达到共振的缺点，可以方便高效地从强背景噪声中检测出高频率信号，从而提高了随机共振的实用性。,（3）自适应随机共振,在实际应用中，检测信号的变化，会与随机共振系统的参数不匹配，难以达到共振。为对随机共振的操控更为灵活方便，本文在二次采样随
2、机共振的基础上，使用自适应随机共振对系统参数进行调节，以达到最佳共振。通过调节双稳态系统的结构参数(a、b)，可使其符合随机共振条件，产生随机共振。 要实现对随机共振系统的自适应控制，我们以信噪比成为判断随机共振状态的基本方法。计算信号的信噪比。通常可按下式计算输出信噪比： 令b1，a为自适应算法的可调权向量，采用线性随机搜索算法（LRS）对a在一定区间内随机地选择游动方向进行迭代搜索，在每次迭代中，将一个小的随机改变量试探性地加在权向量上，然后观察性能的变化，由此确定权值的迭代。使统达到最佳随机共振状态，此时的系统输出信噪值为最大,实验结果：,C/A码长1023位，频率为1.023MHz，信
3、号相关积累总共约40ms，由（）式，频率差小于2000Hz时可忽略C/A码片的多普率效应。采样频率MHz(即每个码片采16位)，分段相关后每段长X=32，总共分位P=20480段，部分匹配滤波后相当于采样频率为 MHz 。信号幅度A=0.1，多普率频率Hz， 采用自适应二次采样随机共振随机共振对信号进行进一步的分析，二次采样频率转换为 Hz，设置b1。a在0.01，1.50中变化，搜索步长为0.02，搜索到最大输出信噪比时取a0.5。 确定a后，在不同信噪比和不同频率下对系统的信号检测率仿真结果如图所示。,考虑如下n维离散动力系统: 设 是该系统的一条轨道， 为偏离该轨道的一微小量.则 的演化
4、满足,2 Duffing振子,主要问题： Duffing振子对外界加入的周期信号频率与周期策动力角频率相同,或接近(小于0.03倍周期策动力角频率) 时,Duffing振子系统的运动状态发生改变。这样的现象类比于当某物体的外作用力频率达到物体的共振频率时,会对物体的物理状态造成极大的改变,载频估计,估计载频时运用了有规律的混沌间歇现象,正弦信号与Duffing振子内置策动力频率的频差反映在有规律的间歇混沌现象的循环周期里,通过这个循环周期和已知的Duffing振子的策动力频率就可以获得正弦信号的频率,从而进一步获得直扩信号的载频。,多普勒频率为1000Hz时，循环周期： 0.1 秒,阵列式Duffing振子 频率间隔10Hz，在1000Hz内要100个振子,3阈值随机共振,双阈值特性的非线性系统,其时域输出响应为:,下图所示是由N个阈值单元构成的加和网络,用它来模拟常见的传感器阵列,其中的任一阈值单元可等效为:,下步工作设想：,（1） 分析阈值阵列随机共振中阈值与噪声强度关系，设计适当的系统 （2） 研究串连随机共振结构,阈值随机共振,Langevin型随机共振,Duffing共振,
