Levy噪声下的二维三稳随机共振系统的微弱噪声检测

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (4): 157-163.

Levy噪声下的二维三稳随机共振系统的微弱噪声检测

侯帅楠1，殷利平1，2，李涛1，2

( 1. 南京信息工程大学自动化学院，南京210044；
2. 南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心，南京210044 )

收稿日期:2023-11-27 修回日期:2024-03-21 出版日期:2025-08-18 发布日期:2025-07-28

Weak Noise Detection of Two-dimensional Tristable Stochastic Resonance Systems under Levy Noise

Received:2023-11-27 Revised:2024-03-21 Online:2025-08-18 Published:2025-07-28

摘要/Abstract

摘要： 在Levy 噪声的驱动下，提出一种参数可调的二维三维随机共振(Two-dimensional Tristable Stochastic Resonance，TDTSR)系统，以平均信噪比增益(Mean Signal-to-noise Ratio Gain，MSNRG)为衡量指标，对系统参数进行寻优，采用ChamberMallows-Stuck(CMS)算法和耦合4 阶龙格-库塔(Runge-kutta)算法相结合求解系统输出。首先，通过研究系统等效势函数，分析粒子跃迁路径和随机共振能量转换现象。然后，分析Levy 噪声对各个参数的影响，确定其参数数值。此外，以MSNRG 为系统衡量指标，将一维三稳随机共振(One-dimensional Tristable Stochastic Resonance，ODTSR)系统进行对比，结果表明TDTSR系统的MSNRG大于ODTSR系统。最后，将两种系统应用于微弱信号检测，并采用自适应算法对系统参数进行优化，实验结果表明，TDTSR系统优于ODTSR系统。此系统对微弱信号的检测具有重要的理论意义和实用价值。

关键词: 声学, 随机共振, Levy噪声, 微弱信号检测, 信噪比, 势函数

侯帅楠, 殷利平, 李涛, . Levy噪声下的二维三稳随机共振系统的微弱噪声检测[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(4): 157-163.

[1]	梁进学, 张良涛, 朱红丽, 王振刚, 张艺升, 宋立忠. 轨道交通桥面板轻质吸声铺层降噪效果分析[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 247-252.
[2]	张洪浩, 黄春华, 刘杞元, 郑芳君. 高校校园声环境监测与评价——以南华大学红湘校区为例[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 202-208.
[3]	刘魁刚, 姚存勖, 陈嘉梁, 华针, 何卫. 城轨高架噪声下建筑外墙隔声特性实测与分析[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 209-214.
[4]	潘德义, 史晓峰, 陈子楚, 晋美俊. 太原古县城声景感知对游客地方感的影响研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 222-228.
[5]	王辉, 邓淇尹, 蔡俊, 王静. 城市主干道路交通噪声的自然声混合掩蔽研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 234-239.
[6]	刘艳, 周昊瑞, 李秋彤, . 飞机壁板构件低频隔声性能的测试方法研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 292-297.
[7]	葛志成, 徐晓美, 闻天泽, 刘逸思, 李丽. 一种液罐车用新型防波板设计及其抑波特性研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 298-305.
[8]	何斌, 杨廷方, 赵翔, 谢泽龙, 杨文超, 李雄. 串联式复合消声器结构的优化设计研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 266-272.
[9]	魏小龙, 赵亚林, 孙强, 马建刚, 王绿, 王育佳. 曲折空腔-梯度泡沫复合型隔声结构隔声特性研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 279-284.
[10]	覃业梅, 张玉郴, 赵慎, 李伟, 胡博飓. 基于惩罚机制的鲁棒波束形成方法[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 1-6.
[11]	罗岚心, 吴绍维, 刘宝, 肖程诗. 宽带低频水下声学超材料吸声性能研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 7-12.
[12]	叶少芃, 吴浩弼, 应童, 陶猛. 复合结构声学覆盖层的宽带吸声特性研究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 34-40.
[13]	李亚俊, 孔维健, 吴超. 基于Volterra组合滤波的变压器噪声主动控制方法[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 41-45.
[14]	毕新锐, 李智琦, 陈文炯, 孔卫宏, 朱强, 肖鹏. Z曲线盘绕型声学超材料设计与性能探究[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 53-58.
[15]	张崇卓, 肖蓉蓉, 叶少芃, 陶猛. 基于Fano共振的宽频通风声学超材料[J]. 噪声与振动控制, 2025, 45(5): 65-70.