基于双稳态系统二值图像质量改善算法 被引量：1

1

作者 陈明生 梁光明 +2 位作者 孙即祥 赵键 刘东华 《信号处理》 CSCD 北大核心 2012年第1期139-144,共6页

针对二值图像处理,为抑制噪声改善图像质量,论文提出一种利用双稳态随机共振系统实现含噪二值图像增强方法。论文首先对图像分别按行和列重采样为一维信号,并将该一维信号输入双稳态系统,通过欧拉法或龙格-库塔法迭代求解双稳态方程的... 针对二值图像处理,为抑制噪声改善图像质量,论文提出一种利用双稳态随机共振系统实现含噪二值图像增强方法。论文首先对图像分别按行和列重采样为一维信号,并将该一维信号输入双稳态系统,通过欧拉法或龙格-库塔法迭代求解双稳态方程的输出序列,得到增强图像对行和列两个方向的偏导数,再结合该偏导数根据截断的二维泰勒公式推导出邻近像素点的值,然后对每个像素计算获得的多个值加权平均得到增强的灰度图像,对灰度图像二值分割即得到最终的复原二值图像。实验结果表明,论文算法能有效从高强度噪声中增强原二值图像,且相对于传统维纳滤波算法峰值信噪比提高了22.36%,相对于对比算法,峰值信噪比平均提高了10.8%。 展开更多

关键词 二值图像 噪声 随机共振 双稳态系统

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白噪声激励下势阱深度对双稳态系统发电性能的影响研究 被引量：2

2

作者 刘丽兰 张小静 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期1336-1343,共8页

以含附加线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器为研究对象,建立了高斯白噪声激励下考虑势阱深度的双稳态系统无量纲控制方程,将双稳态系统的势阱深度转化为刚度系数比值。借助数值仿真,分析了在不同的噪声强度下刚度系数比值对双稳态... 以含附加线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器为研究对象,建立了高斯白噪声激励下考虑势阱深度的双稳态系统无量纲控制方程,将双稳态系统的势阱深度转化为刚度系数比值。借助数值仿真,分析了在不同的噪声强度下刚度系数比值对双稳态系统的发电性能影响,获得了不同噪声强度下的最优刚度系数比值。以不同噪声强度下使双稳态系统产生最大输出功率的势阱深度为目标,连续变化质量比和调频比参数,获得了此时仍可产生大功率输出的最佳参数配置范围。研究结果可为双稳态电磁式振动能量捕获系统的工程实现提供理论基础。 展开更多

关键词 双稳态系统 势阱深度 高斯白噪声 参数配置 均方根功率

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声光双稳态系统的周期驱动混沌

3

作者 张涛 冯忠耀 +2 位作者 马辉 张永生 路轶群 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期557-559,共3页

利用外周期信号对处于周期态的声光双稳态系统进行驱动 ,在合适的驱动强度和频率下 ,系统可能从周期态转换为李雅普诺夫指数意义下的混沌态 提出了这一混沌反控制方法 ,针对声光双稳态系统进行了计算模拟 。

关键词 声光双稳态系统 混沌反控制 周期驱动 李雅普诺夫指数

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声光双稳态系统周期驱动混沌保密通信

4

作者 张涛 路巍 路轶群 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期33-34,共2页

通过对声光双稳态系统进行周期驱动 ,调节驱动强度可使系统从周期态转变为混沌态。本文提出利用此混沌系统进行保密通信 ,我们先在系统处于周期态时使接收和发送端的两个声光双稳态系统同步 ,再改变驱动信号强度 ,使两系统同时进入混沌... 通过对声光双稳态系统进行周期驱动 ,调节驱动强度可使系统从周期态转变为混沌态。本文提出利用此混沌系统进行保密通信 ,我们先在系统处于周期态时使接收和发送端的两个声光双稳态系统同步 ,再改变驱动信号强度 ,使两系统同时进入混沌态 ,从而使得两个混沌系统具有相同的初始条件和参数 ,即得到两个同步混沌相同 ,在混沌同步的基础上实现混沌保密通信。 展开更多

关键词 混沌保密通信 声光双稳态系统 周期驱动 李雅普诺夫指数 信号强度

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指数可调双稳态系统的参数调节随机共振 被引量：2

5

作者 刘锋力 鲍荣浩 李建龙 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1833-1836,共4页

在指数可调双稳态系统的基础上,利用参数调节随机共振方法,研究了可调指数变化对二进制脉冲幅值调制(PAM)信号传输系统性能的影响.算例中利用一个系统输出概率分布的近似表达式,给出了系统误码率随可调指数的变化曲线.数值仿真试验结果... 在指数可调双稳态系统的基础上,利用参数调节随机共振方法,研究了可调指数变化对二进制脉冲幅值调制(PAM)信号传输系统性能的影响.算例中利用一个系统输出概率分布的近似表达式,给出了系统误码率随可调指数的变化曲线.数值仿真试验结果表明,适当选择指数可以大大提高系统从噪声中分辨出有用信息的能力.理论误码率和仿真试验中实际误比特率的对比结果表明,该近似处理方法是有效的. 展开更多

关键词 随机共振 双稳态系统 误码率

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基于量子遗传双稳态系统的配电网故障选线方法 被引量：16

6

作者 高杰 程启明 +3 位作者 程尹曼 余德清 谭冯忍 张宇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期164-170,203,共8页

针对含分布式电源(DG)的配电网发生单相接地故障的情况,提出一种基于量子遗传双稳态系统的含DG配电网故障选线方法。首先,基于互相关余弦和量子遗传算法,对双稳态系统的势函数参数进行优化,并利用优化双稳态系统提取噪声背景下各线路的... 针对含分布式电源(DG)的配电网发生单相接地故障的情况,提出一种基于量子遗传双稳态系统的含DG配电网故障选线方法。首先,基于互相关余弦和量子遗传算法,对双稳态系统的势函数参数进行优化,并利用优化双稳态系统提取噪声背景下各线路的暂态零序电流。然后,求取各线路暂态零序电流的归一化能量系数,计算各线路的归一化余弦系数。最后,依据归一化能量系数和余弦系数求取各线路的特征角度,判定特征角度大于90°的线路为故障线路。大量仿真实验结果表明,所提方法不受高斯白噪声强度、故障电阻和故障距离等因素影响,具有可行性、有效性和应用性。 展开更多

关键词 分布式电源 配电网 单相接地故障 暂态零序电流 故障选线 双稳态系统

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泊松白噪声激励下双稳态能量采集系统的动力学复杂性

7

作者 许硕 何美娟 贾万涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期123-131,148,共10页

运用统计复杂度刻画了泊松白噪声与周期信号共同作用下双稳态能量采集系统的动力学复杂性。考虑到泊松白噪声的复杂统计特性,首先,运用Bandt-Pompt算法构造了双稳态能量采集系统响应的驻留时间间隔,基于此得到了系统的统计复杂度与标准S... 运用统计复杂度刻画了泊松白噪声与周期信号共同作用下双稳态能量采集系统的动力学复杂性。考虑到泊松白噪声的复杂统计特性,首先,运用Bandt-Pompt算法构造了双稳态能量采集系统响应的驻留时间间隔,基于此得到了系统的统计复杂度与标准Shannon熵;其次,采用数值方法计算了该系统的均方电压和有效输出功率;最后,详细地分析了泊松白噪声、耦合系数、阻尼系数、周期信号等参数对系统动力学复杂性与能量采集效率的影响。结果表明,统计复杂度曲线与标准Shannon熵曲线的非单调演化趋势表明系统产生了随机共振现象,选取合适的系统参数能够促进随机共振行为,此时系统的动力学复杂性达到最大化。此外,均方电压与有效输出功率随着参数的变化趋势与统计复杂度曲线的演化行为相一致,且随机共振行为发生时,此时系统的能量采集效率最高。 展开更多

关键词 双稳态能量采集系统 统计复杂度 均方电压 泊松白噪声

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势阱深度对双稳态电磁发电系统发电性能的影响研究 被引量：3

8

作者 张小静 刘丽兰 +1 位作者 任博林 李淑超 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第6期622-632,共11页

电磁式振动能量捕获技术从单稳态系统发展到多稳态系统,拓宽了响应频带,增大了输出电压,能够获得较好的发电性能.以附加线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器为研究对象,主要研究了势阱深度对双稳态系统发电性能的影响,并基于最优发电... 电磁式振动能量捕获技术从单稳态系统发展到多稳态系统,拓宽了响应频带,增大了输出电压,能够获得较好的发电性能.以附加线性振子的双稳态电磁式振动能量捕获器为研究对象,主要研究了势阱深度对双稳态系统发电性能的影响,并基于最优发电性能下的势阱深度,研究了双稳态系统结构参数中质量比与调频比对系统发电性能的影响.通过数值仿真结果说明,在外部激励频率为低频时:势阱深度较大时,双稳态系统的振子只能在一个阱内发生小幅振动运动;当势阱深度小到一定程度时,双稳态系统的振子跨过势垒在两个阱间内发生大幅混沌运动或周期运动,其优于小幅振动运动时的平均输出功率.通过数值模拟,得到双稳态系统具有较高的发电性能下的最优质量比、调频比以及阻尼比参数. 展开更多

关键词 双稳态系统 势阱深度 质量比 调频比 平均输出功率

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基于优化双稳态去噪的小电流接地系统故障选线方法 被引量：14

9

作者 程启明 高杰 +3 位作者 王晓卫 谭冯忍 张宇 余德清 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3483-3492,共10页

小电流接地系统发生单相接地故障时,强噪声会造成暂态零序电流故障特征信息难以提取和故障情况随机等问题。为此,提出了一种基于优化双稳态去噪的故障选线方法。首先,在分析噪声对暂态零序电流（TZSC）影响的基础上,将遗传算法和双稳态... 小电流接地系统发生单相接地故障时,强噪声会造成暂态零序电流故障特征信息难以提取和故障情况随机等问题。为此,提出了一种基于优化双稳态去噪的故障选线方法。首先,在分析噪声对暂态零序电流（TZSC）影响的基础上,将遗传算法和双稳态系统应用到暂态零序电流的去噪中;然后,依据暂态零序电流的峰值将故障情况分为3种模式：强故障模式、中等故障模式与弱故障模式,并获取3类优化双稳态系统;接着,利用这3类优化双稳态系统分别对各线路的暂态零序电流进行去噪,并根据电流峰值最大原则确定暂态特征零序电流（TCZC）;最后,由暂态特征零序电流确定各线路的极性参数,并依据极性参数和极性标准差来建立故障选线判据。仿真结果表明：所提选线方法不受过渡电阻、故障初相角和故障距离等因素影响;同时,在信噪比为-1dB的强高斯白噪声背景下,该方法也能有效滤除噪声;在非母线故障时,该方法能使极性标准差〉0.01,且故障线路的极性参数都小于健全线路;在母线故障时,该方法能使极性标准差〈0.01。研究结果验证了所提故障选线方法的有效性。 展开更多

关键词 故障选线 双稳态系统 遗传算法 去噪 暂态特征零序电流 极性参数

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双稳态压电能量获取系统的分岔混沌阈值 被引量：15

10

作者 李海涛 秦卫阳 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第6期652-662,共11页

建立了双稳态压电能量获取系统动力学模型并且分析了系统的同宿分岔和混沌等非线性动力学行为.根据受压梁的双稳态特性,提出了等效双稳态压电能量获取系统的数学模型.基于Melnikov理论,获得了谐波激励作用下的能量获取系统关于同宿分岔... 建立了双稳态压电能量获取系统动力学模型并且分析了系统的同宿分岔和混沌等非线性动力学行为.根据受压梁的双稳态特性,提出了等效双稳态压电能量获取系统的数学模型.基于Melnikov理论,获得了谐波激励作用下的能量获取系统关于同宿分岔的定性研究方法.通过优化系统参数,得到了发生同宿分岔的阈值曲线.数值结果显示系统在临界阈值处由单阱运动演变为双阱运动,验证了理论分析的有效性.结果表明Melnikov方法可为能量获取系统的参数设计提供有效的理论依据. 展开更多

关键词 双稳态能量获取系统 MELNIKOV方法 同宿分岔

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一种弹性支撑双稳态压电能量俘获系统的动力学仿真分析

11

作者 王康 李欣业 +1 位作者 张利娟 张华彪 《河北科技大学学报》 CAS 2019年第3期242-251,共10页

为了揭示双稳态能量俘获系统的复杂动力学行为及现象,针对弹性支撑下具有双稳态的压电悬臂梁能量俘获系统的动力学行为进行研究。首先基于能引发双稳态现象的磁力模型,利用牛顿第二定律以及基尔霍夫第一定律建立了基础作简谐运动时系统... 为了揭示双稳态能量俘获系统的复杂动力学行为及现象,针对弹性支撑下具有双稳态的压电悬臂梁能量俘获系统的动力学行为进行研究。首先基于能引发双稳态现象的磁力模型,利用牛顿第二定律以及基尔霍夫第一定律建立了基础作简谐运动时系统的数学模型。其次根据无量纲化后的控制方程,利用罗斯-霍尔维茨判据分析了平衡点的静态分岔。最后,利用Matlab数值仿真得出压电悬臂梁位移以及输出电压随系统参数和激励参数的变化规律和分岔图。结果表明,系统的幅频特性呈现为硬特性,但压电悬臂梁的振幅随质量比及刚度比的变化却呈软特性,即在某些参数范围内,系统的简谐周期响应发生分岔并导致混沌运动,系统的运动既可以发生在零平衡点附近,也可以发生在非零平衡点附近,甚至是在不同的平衡点之间作大幅跃迁。因此,相同参数下,系统具有双稳态时比单稳态时具有更丰富的运动形式,可明显提高系统的电压输出和响应频带。研究结果可为工程实际中如何优化振动能量采集器提供理论依据。 展开更多

关键词 非线性动力学 双稳态压电能量俘获系统 弹性支撑 分岔分析 数值仿真

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双稳态自适应随机共振的强噪声图像复原研究 被引量：4

12

作者 沈伟 庞全 范影乐 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第15期180-182,共3页

传统的图像滤波复原技术一般都是对图像中的噪声加以抑制或消除,但图像在强噪声污染时传统的方法消除噪声很困难。根据随机共振可以利用噪声增强弱信号的特性,提出了一种通过比较互信息熵,自适应调节参数使双稳态系统达到随机共振来复... 传统的图像滤波复原技术一般都是对图像中的噪声加以抑制或消除,但图像在强噪声污染时传统的方法消除噪声很困难。根据随机共振可以利用噪声增强弱信号的特性,提出了一种通过比较互信息熵,自适应调节参数使双稳态系统达到随机共振来复原含噪图像的方法。实验结果表明,在强噪声背景下与传统滤波复原方法相比,该方法复原信噪比更高,鲁棒性好,改善了图像复原的效果。 展开更多

关键词 自适应 随机共振 非线性双稳态系统 图像复原

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利用随机共振进行弱信号检测的Labview虚拟实验系统 被引量：1

13

作者 张宇 赵远 +2 位作者 吕海峰 刘丽萍 孙秀冬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z4期349-353,共5页

基于 Labview 虚拟仪器开发系统,建立了利用随机共振检测弱信号的模拟仿真实验系统。通过适当的调节输入信号的振幅、噪声强度和系统参数,可以在模拟仿真实验系统中实时地观察到非线性双稳态系统中发生的随机共振现象,进而检测系统输入... 基于 Labview 虚拟仪器开发系统,建立了利用随机共振检测弱信号的模拟仿真实验系统。通过适当的调节输入信号的振幅、噪声强度和系统参数,可以在模拟仿真实验系统中实时地观察到非线性双稳态系统中发生的随机共振现象,进而检测系统输入的淹没于强噪声背景中的弱信号.该模拟仿真实验系统还可以改造成为检测实际弱信号的探测系统。虚拟仿真实验结果表明基于 Labview 的随机共振检测弱信号模拟仿真实验系统具有形象直观、实时性强、参数调节简洁等特点。 展开更多

关键词 随机共振 Labview虚拟实验系统 非线性双稳态系统 弱信号检测

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最佳匹配阵列随机共振系统中利用噪声改善信息传输 被引量：2

14

作者 王友国 董洪程 刘健 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第8期2192-2196,共5页

针对数字通信系统中噪声影响码元传输的问题,为提高系统的可靠性,降低接收信号的误码率(BER),提出一种基于最佳匹配方法和并行阵列理论的随机共振(SR)系统。首先,利用并行阵列理论来增强单个双稳态系统的随机共振效果;其次,将最佳匹配... 针对数字通信系统中噪声影响码元传输的问题,为提高系统的可靠性,降低接收信号的误码率(BER),提出一种基于最佳匹配方法和并行阵列理论的随机共振(SR)系统。首先,利用并行阵列理论来增强单个双稳态系统的随机共振效果;其次,将最佳匹配随机共振微弱信号的检测方法运用到阵列系统中;最后,推导出最佳匹配阵列随机共振系统的信噪比(SNR)增益表达式,并分析阵列单元数对误码率的影响。理论分析和实验仿真表明,最佳匹配阵列随机共振系统相比单个随机共振系统在强噪声背景下对微弱数字信号的检测性能得到提升,系统输出信噪比增益显著大于1,误码率也得到明显降低;且随着阵列单元数增加,阵列系统的随机共振效果越好。实验结果表明,最佳匹配阵列随机共振系统在实际工程中能够有效提高数字通信系统的可靠性。 展开更多

关键词 随机共振 阵列双稳态系统 最佳匹配 信噪比增益 误码率

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基于参数调节随机共振的微弱磁通信信号处理研究

15

作者 柴彬彬 彭铮雪 张歆 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期152-158,共7页

在跨空水界面通信中,磁通信技术因其独特优势被广泛关注,但磁场分量的传输特性严重限制了磁通信的通信范围。针对跨空水界面磁通信在大接收深度时信号微弱的问题,提出一种基于双稳态随机共振的2FSK信号处理算法;介绍了双稳态随机共振模... 在跨空水界面通信中,磁通信技术因其独特优势被广泛关注,但磁场分量的传输特性严重限制了磁通信的通信范围。针对跨空水界面磁通信在大接收深度时信号微弱的问题,提出一种基于双稳态随机共振的2FSK信号处理算法;介绍了双稳态随机共振模型、绝热近似理论以及随机共振的衡量指标,分析了双稳态系统参数对输出信号信噪比的影响,并基于互相关系数这一衡量指标研究了处理大参数2FSK信号的参数调节随机共振方法。结合仿真试验表明,参数调节随机共振结合相关接收方法可以有效处理信噪比低至-24 dB的2FSK信号,相比未经随机共振处理的方法,可以获得5~7 dB的信噪比增益。 展开更多

关键词 参数调节随机共振 微弱信号处理 磁通信 双稳态系统

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自适应随机共振信号检测系统的设计与实现 被引量：4

16

作者 李相臣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第12期105-108,共4页

针对手动调节双稳态结构参数不易实现随机共振的问题,设计并实现了一个基于AVR单片机的自适应随机共振信号检测系统。系统由双稳态随机共振电路、电压转换电路和AVR模块组成,通过共振判定算法判定系统是否发生共振,利用线性搜索算法驱... 针对手动调节双稳态结构参数不易实现随机共振的问题,设计并实现了一个基于AVR单片机的自适应随机共振信号检测系统。系统由双稳态随机共振电路、电压转换电路和AVR模块组成,通过共振判定算法判定系统是否发生共振,利用线性搜索算法驱动调节数字电位器AD7376改变双稳态系统结构参数来产生随机共振,实现了噪声背景下单频微弱周期信号的有效检测。 展开更多

关键词 AVR单片机 随机共振 AD7376 双稳态系统 有效检测

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基于自适应尺度变换-双稳态随机共振模型的BPSK信号检测算法 被引量：6

17

作者 刘斌 范翔宇 +1 位作者 张自伟 张烨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期2084-2095,共12页

为提升在强噪声背景下对二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)信号的检测性能,针对主流方法在抑制噪声过程中信号受到一定程度的削弱、信号处理系统引入新噪声导致检测性能下降的问题,提出了基于自适应尺度变换双稳态随机共... 为提升在强噪声背景下对二进制相移键控(binary phase shift keying,BPSK)信号的检测性能,针对主流方法在抑制噪声过程中信号受到一定程度的削弱、信号处理系统引入新噪声导致检测性能下降的问题,提出了基于自适应尺度变换双稳态随机共振模型的BPSK信号检测算法。对于经典的双稳态随机共振系统只能处理小幅度、低频段的周期信号的情况,首先将双稳态随机共振系统进行尺度变换,证明在高采样率条件下,双稳态随机共振系统可应用于高频的BPSK信号,并基于Neyman-Pearson准则设计了非线性阈值检测系统,推导且定量表示出检测器的误码率,以此作为反馈量,自适应地调节系统参数,构建了信号检测的完备流程。通过仿真实验验证了尺度变换的可行性以及所提算法的适用性,为低信噪比条件下的弱BPSK信号检测提供了理论依据。 展开更多

关键词 强噪声 无先验信息 二进制相移键控信号 双稳态随机共振系统 尺度变换 NEYMAN-PEARSON准则

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分数阶双稳系统随机共振现象研究及FPGA实现 被引量：2

18

作者 竺佐 郑永军 罗哉 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期318-324,共7页

相比整数阶微积分,分数阶对一些具有记忆依赖性以及空间相关性的复杂系统的描述更简明与贴合。利用分数阶微积分的这一优点并结合广义郎之万方程阻尼具有幂律衰减特性,选择合理的核函数,将整数阶郎之万方程推广至分数阶。以此为理论基础... 相比整数阶微积分,分数阶对一些具有记忆依赖性以及空间相关性的复杂系统的描述更简明与贴合。利用分数阶微积分的这一优点并结合广义郎之万方程阻尼具有幂律衰减特性,选择合理的核函数,将整数阶郎之万方程推广至分数阶。以此为理论基础,提出了一种分数阶双稳态随机共振系统的FPGA实现方法。对该系统进行了仿真实验验证,仿真结果表明:在调节至合适的分数阶阶数时,系统可以产生随机共振现象,有效提高微弱信号的信噪比,并且存在一个最优分数阶阶次,使得系统输出信噪比增益最大。 展开更多

关键词 计量学 微弱信号检测 分数阶微积分 FPGA 随机共振 双稳态系统

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二维频率反馈声光双稳态的参量分析

19

作者 赵启大 何士雅 《量子电子学》 CSCD 1995年第4期415-416,共2页

关键词 声光器件 二维声光调制器 光学双稳态系统

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考虑重力影响的压电悬臂梁发电系统动力学特性研究 被引量：1

20

作者 杨倩倩 刘丽兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期14-20,27,共8页

微电子技术的进步降低了传感器的功率,从而使利用环境振动为传感器自供电成为了可能。建立了考虑重力影响的双稳态压电悬臂梁发电系统的力学模型,得到系统的控制方程,并进行无量纲化。借助数值分析,获得了简谐激励和白噪声激励下重力对... 微电子技术的进步降低了传感器的功率,从而使利用环境振动为传感器自供电成为了可能。建立了考虑重力影响的双稳态压电悬臂梁发电系统的力学模型,得到系统的控制方程,并进行无量纲化。借助数值分析,获得了简谐激励和白噪声激励下重力对双稳态压电悬臂梁发电系统平均输出功率的影响规律,结合半功率带宽法,在保障压电发电系统仍可进行大功率输出的前提下,提出了白噪声激励下重力最小影响区间的确定方法,该研究结果可为压电发电系统的相关研究提供数据参考。 展开更多

关键词 双稳态压电发电系统 简谐激励 白噪声激励 半功率法 最小影响区间

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