局部最優(yōu)處理器中的噪聲增強(qiáng)現(xiàn)象研究.pdf

1、噪聲的積極作用在眾多研究領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注,已經(jīng)建立的隨機(jī)共振理論解釋了許多物理,化學(xué),生物,磁學(xué),光學(xué)和電子學(xué)中的非線性現(xiàn)象。一些學(xué)者認(rèn)為隨機(jī)共振是描述動(dòng)態(tài)系統(tǒng)在噪聲增強(qiáng)作用下的特征時(shí)間和輸入信號(hào)的特征時(shí)間相匹配的一種現(xiàn)象。但是,與動(dòng)態(tài)系統(tǒng)不同,一些靜態(tài)系統(tǒng)中的噪聲增強(qiáng)現(xiàn)象并沒(méi)有明顯的特征時(shí)間。因此,近年來(lái)研究者把噪聲增強(qiáng)現(xiàn)象作為描述非線性系統(tǒng)(包含靜態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng))中不斷出現(xiàn)的隨機(jī)共振研究,噪聲增強(qiáng)現(xiàn)象和理論包含范圍更加廣泛一些。在最

2、近的二十年中,噪聲增強(qiáng)現(xiàn)象在信號(hào)檢測(cè)、非線性元件設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)工程和神經(jīng)動(dòng)力學(xué)功能等方面的研究成果預(yù)示了許多有意義的研究方向。然而,許多潛在的噪聲增強(qiáng)信號(hào)處理方法與機(jī)理并沒(méi)有被深入闡述,一些疑惑性的關(guān)鍵問(wèn)題并沒(méi)有解決,其應(yīng)用研究也缺乏實(shí)際的應(yīng)用例子和應(yīng)用范圍的界定。
　　 本文在弱信號(hào)情況下,研究了一種易于實(shí)現(xiàn)且其性能漸近于Neyman-PearS0n處理器性能的結(jié)構(gòu),即局部最優(yōu)處理器。本文利用分叉噪聲構(gòu)造了一類局部最優(yōu)處理器,

3、通過(guò)循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)處理理論的數(shù)值計(jì)算方法,證實(shí)了這類處理器對(duì)于非零噪聲強(qiáng)度具有最大輸出輸入信噪比增益,即局部最優(yōu)處理器性能的噪聲增強(qiáng)現(xiàn)象。同時(shí)證明了輸出信噪比大于輸入信噪比的可能性。最后,本文對(duì)于廣義相關(guān)檢測(cè)器的漸近性能進(jìn)行了分析,弱信號(hào)情況下,局部最優(yōu)檢測(cè)器具有最大的檢測(cè)功效。通過(guò)對(duì)于廣義高斯分布所對(duì)應(yīng)的局部最優(yōu)檢測(cè)器的分析,我們發(fā)現(xiàn)均布噪聲所對(duì)應(yīng)的局部最優(yōu)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)并不存在,通過(guò)對(duì)于非線性閾值系統(tǒng)的研究,我們找到一種通過(guò)加入分叉噪聲達(dá)