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随机共振是近二十年来兴起的在非线性学术领域的一个重要分支,它与传统的线性方法不同。在传统的信号检测方法中,噪声被认为有害而想方设法出去;但在随机共振系统中,部分噪声能量可以转换成信号能量,适度地增加噪声可以提高系统的输出信噪比。随机共振系统是一个非线性系统,在一个小的周期性调制信号作用下同时输入噪声和信号,当噪声增强到某一强度的时候,信噪比不仅不会降低,相反系统会产生随机共振从而使输出信号得到显著的增强。随机共振技术跟传统的信号检测方法相比具有很明显的优越性。 本文从理论和实际应用两方面对随机共振理论进行了深入研究,讨论了随机共振理论及在工程信号检测应用中的现实意义。本文前半部分介绍了随机共振研究的历史、现状和发展;阐述了随机共振的理论,并且使用Simulink模块对随机共振进行了仿真。通过仿真,探讨了信号、噪声以及系统结构参数对随机共振现象的影响,对随机共振发生的条件进行了深入研究;随着科学技术的发展,随机共振技术将成为强噪声控制下的弱信号检测的一种新的技术。因此,系统地研究随机共振技术并应用到实际测量中去,是一项十分有意义的工作。 本文后半部分在深入研究随机共振机理的基础上,将其拓展到工程应用性研究中去:提出了一种基于S3C44B0处理器构建随机共振平台的方案,来仿真随机共振环境进行研究试验。这项工作为随机共振理论应用于实际工程现场的弱信号提取提供了基础。文中详细地介绍了试验装置的硬件和软件的模块组成和设计方案。在硬件方面,完成了该实验装置的硬件电路的设计(包括信号调理电路、采集电路以及处理模块);软件方面,就该实验装置的随机共振算法以及ARM系统与PC间的通信进行了详细的描述,并完成了系统界面的设计。