雙穩(wěn)系統(tǒng)中的隨機共振乘性信噪作用研究*

徐 江，郭 鋒，陳 勇

(1. 四川壓電與聲光技術(shù)研究所，重慶 400060；2. 西南科技大學信息工程學院，四川 綿陽 621010；3. 中國科學院新疆天文臺，新疆 烏魯木齊 830011)

隨機共振是乘性在隨機動力系統(tǒng)中的非線性現(xiàn)象。當系統(tǒng)的噪聲、系統(tǒng)輸入信號和系統(tǒng)三者間協(xié)同作用時，噪聲對系統(tǒng)輸出性能有所影響。隨機共振的概念由文[1]提出，用于對周期性出現(xiàn)的地球冰川時代進行合理的建模分析。此后，隨機共振現(xiàn)象得到廣泛研究[2]。隨機共振也廣泛存在于天文領(lǐng)域，比如，太陽耀斑和噴流中，與磁重聯(lián)相關(guān)的隨機共振加速，不但產(chǎn)生電子，而且導致3He/4He千倍的增強[3]。小行星Bennu(101955)在行星碰撞和隨機共振的聯(lián)合作用下，經(jīng)過幾百萬至幾千萬年，到達目前的運行軌道[4]。電子與加速圓環(huán)面小區(qū)域中的湍動磁場相互作用的隨機共振加速，可能是人馬座A的毫米和短波頻譜的產(chǎn)生機制[5]。在射電天文接收機中也滿足隨機共振條件，即接收機噪聲、輸入信號(射電天文信號、無線電干擾信號)以及接收機相關(guān)參數(shù)，如增益、穩(wěn)定性、動態(tài)范圍、噪聲系數(shù)、矩形系數(shù)等相互作用，共同決定了整個觀測效果。

方波信號可以看作在兩個電平間切換的數(shù)字信號。隨著集成電路的快速發(fā)展， 方波信號在數(shù)字通信系統(tǒng)中起著越來越重要的作用。比如，可以作為數(shù)字邏輯系統(tǒng)的輸入信號，作為時鐘信號準確地觸發(fā)同步電路。另一方面，雙值噪聲是工程應(yīng)用中常見的干擾。比如，隨機電報噪聲是電子工程領(lǐng)域一種典型的雙值噪聲。……