ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2023. №10
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.10.10
УДК: 621.396 : 521.19
ЗАВИСИМОСТЬ СТОХАСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА
В НЕЛИНЕЙНОЙ СИСТЕМЕ ОТ ХАРАКТЕРИСТИК
КАЖДОГО СЛАГАЕМОГО АДДИТИВНОЙ СМЕСИ
Ю.М. Вешкурцев1, Д.А. Титов2, А.С. Табакова2
1Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики,
644077, г. Омск, проспект Мира 57
2Омский государственный технический университет,
644050, г. Омск, проспект Мира 11
Статья поступила в редакцию 23 июля 2023 г.
Аннотация. Исследована с помощью моделирования нелинейная система, построенная по схеме цифрового фильтра с использованием характеристической функции Ляпунова. Установлено явление стохастического резонанса в нелинейной системе при наличии аддитивной смеси квазидетерминированного сигнала и шума на входе системы. Стохастический резонанс более чем в 15400 раз улучшает отношение сигнал/шум на выходе системы по сравнению с его значением на входе системы. Улучшение соотношения сигнал/шум может быть другим и характеризует главный признак резонанса. Исследована зависимость признака стохастического резонанса от вариаций вероятностных характеристик квазидетерминированного сигнала и шума. Сделан анализ экспериментальных данных, описывающих значения признака и особенности эффекта стохастического резонанса в нелинейной системе. Впервые открыта связь значения признака резонанса с полной энергией периодического сигнала.
Ключевые слова: стохастический резонанс, квазидетерминированный сигнал, характеристическая функция Ляпунова, цифровой фильтр, помехоустойчивость цифрового фильтра.
Автор для переписки: Титов Дмитрий Анатольевич, dtitov2@yandex.ru
Литература
1. Вешкурцев, Ю. М. Стохастический резонанс в цифровом фильтре на основе характеристической функции Ляпунова / Ю. М. Вешкурцев, Д. А. Титов, А. С. Табакова. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.6.7 // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – №. 6.
2. Вешкурцев, Ю. М. Спектральные характеристики выходных сигналов цифрового фильтра в условиях возникновения стохастического резонанса / Ю. М. Вешкурцев, Д. А. Титов, А. С. Табакова // Теория и техника радиосвязи. – 2023. – № 2. – С. 28–37.
3. Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка / В. С. Анищенко, А. Б. Нейман, Ф. Мосс, Л. Шиманский-Гайер // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169, №. 1. – С. 7–38.
4. Климонтович, Ю. Л. Что такое стохастическая фильтрация и стохастический резонанс? / Ю. Л. Климонтович // Успехи физических наук. – 1999. – Т. 169, № 1. – С. 39–47.
5. Neiman, A. Stochastic resonance in bistable systems driven by harmonic noise / A. Neiman, L. Schimansky-Geier. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.72.2988 // Physical review letters. – 1994. – Vol. 72 (19). – P. 2988–2991.
6. Can colored noise improve stochastic resonance? / P. Hänggi, P. Jung, C. Zerbe, F. Moss // Journal of Statistical Physics. – 1993. – Vol. 70. – P. 25–47.
7. Neiman, A. Memory effects on stochastic resonance / A. Neiman, W. Sung // Physics Letters A. – 1996. – Vol. 223, no. 5. – P. 341–347.
8. Левин, Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б. Р. Левин. – 3-е изд. перераб. и доп. – Москва : Радио и связь, 1989. – 656 с. – ISBN 5-256-00264-3.
9. Вешкурцев, Ю. М. Приборостроение на базе характеристической функции случайных процессов : моногр. / Ю. М. Вешкурцев, Н. Д. Вешкурцев, Д. А. Титов. – Новосибирск : Сибирская академическая книга, 2018. – 182 с. – ISBN 978-5-4379-0592-0.
10. Вешкурцев, Ю. М. Фильтрация в пространстве вероятностей аддитивной смеси нецентрированного квазидетерминированного сигнала и шума / Ю. М. Вешкурцев, Н. Д. Вешкурцев, Д. А. Титов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2018. – №. 3. – С. 18–23.
Для цитирования:
Вешкурцев Ю.М., Титов Д.А., Табакова А.С. Зависимость стохастического резонанса в нелинейной системе от характеристик каждого слагаемого аддитивной смеси // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – №. 10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.10.10