基于反馈的时间差磁通门随机共振研究

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2012.08.033

电子学报

• 科研通信 • 上一篇

基于反馈的时间差磁通门随机共振研究

卢浩^1,2, 程德福^1,2, 王言章^1,2, 赵兰霞^1,2

1. 吉林大学仪器科学与电气工程学院, 吉林长春 130061;
2. 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室, 吉林长春 130061

收稿日期:2011-10-14 修回日期:2012-05-20 出版日期:2012-08-25
- 作者简介:
- 卢浩 男,1984年3月生于吉林省吉林市.2009年取得吉林大学工学硕士学位.现为吉林大学仪器科学与电气工程学院博士.主要从事磁通门技术,信号处理等研究. E-mail:howevero@gmail.com 程德福 男,教授、博士生导师.1959年8月生于辽宁朝阳.1983年、1988年于长春地质学院分别获得学士、硕士学位.2002年于吉林大学获得博士学位.主要从事弱信号检测、地下信息探测仪器等研究. E-mail:chengdefu@jlu.edu.cn

A Study on the Stochastic Resonance Model of Time-Difference Fluxgate System with Feedback Control

LU Hao^1,2, CHENG De-fu^1,2, WANG Yan-zhang^1,2, ZHAO Lan-xia^1,2

1. College of Instrumentation and Electrical Engineering, Jilin University, Changchun, Jilin 130061, China;
2. Key Laboratory of Geo-Exploration Instrumentation, Ministry of Education, Jilin University, Changchun, Jilin 130061, China

Received:2011-10-14 Revised:2012-05-20 Online:2012-08-25 Published:2012-08-25

摘要/Abstract

摘要： 时间差型磁通门具有随机共振效应,合理利用其随机共振效应可以提高其输出性能.将反馈控制环节应用于时间差型磁通门,提出应用反馈控制对随机共振特性进行调节的方法.以郎之万方程为模型对输出时间差量进行仿真观察,分别研究线性反馈以及立方反馈对系统参数以及噪声响应的影响,得到线性反馈可以降低矫顽力大小,立方反馈可以调整随机共振最适噪声值的结论.对模型进行的MATLAB仿真证明,为时间差型磁通门添加反馈控制环节有利于系统参数的调节、使系统可以主动调整随机共振特性.灵敏度相比未添加反馈时提高了50%.

关键词: 反馈控制, 时间差型磁通门, 随机共振

Abstract: In this paper,a method for adjusting parameters of Time-Difference Fluxgate system is proposed,where feedback module is applied.Based on the observation of time-difference output of simulated Langevin equation,research is conducted on the influence of both linear feedback and cubic feedback on system parameters and stochastic resonance effect,and conclusions that linear feedback lowers coercivity,and cubic feedback adjusts optimal stochastic resonance noise are drawn.Numerical simulations of the models with MATLAB shows that addition of feedback module makes it more convenient for the Time-Difference Fluxgate system to adjust its internal parameters and control the stochastic resonance effect,which improves the performance of the system considerably.Compared with no feedback module,the sensitivity is enhanced by 50%.

Key words: feedback control, time-difference fluxgate, stochastic resonance

中图分类号:

O211.6

卢浩, 程德福, 王言章, 赵兰霞. 基于反馈的时间差磁通门随机共振研究[J]. 电子学报, DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2012.08.033.

LU Hao, CHENG De-fu, WANG Yan-zhang, ZHAO Lan-xia. A Study on the Stochastic Resonance Model of Time-Difference Fluxgate System with Feedback Control[J]. Acta Electronica Sinica, DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2012.08.033.

参考文献

[1] Bruno Andò,Salvatore Baglio,Adi R Bulsara,et al."Residence times difference" fluxgate [J].Measurement,2005,38(2):89-112.

[2] L Gammaitoni,A R Bulsara.Noise activated nonlinear dynamic sensors [J].Physical Review Letters,2002,88(23):230601-1-230601-4.

[3] 王友国,吴乐南.离散时间系统中的噪声辅助信号传输[J].电子学报,2009,37(10):2273-2276. Wang You-guo,Wu Le-nan.Noise-assisted signal transmission in discrete-time systems [J].Acta Electronica Sinica,2009,37(10):2273-2276.(in Chinese)

[4] V S Anishchenko,M A Safonova,L O Chua.Stochastic resonance in CHUA's circuit.Sciences and Engineering,1992,2(2):397-401.

[5] 张雷,宋爱国.随机共振在信号处理中应用研究的回顾与展望[J].电子学报,2009,37(4):811-818. Zhang Lei,Song Ai-guo.Development and prospect of stochastic resonance in signal processing [J].Acta Electronica Sinica,2009,37(4):811-818.(in Chinese)

[6] 叶青华,黄海宁,张春华.用于微弱信号检测的随机共振系统设计[J].电子学报,2009,37(1):216-220. Ye Qing-hua,Huang Hai-ning,Zhang Chun-hua.Design of stochastic resonance systems in weak signal detection [J].Acta Electronica Sinica,2009,37(1):216-220.(in Chinese)

[7] 林敏,黄咏梅,方立民.双稳系统随机共振的反馈控制[J].物理学报,2008,57(4):2041-2047. Lin Min,Huang Yong-mei,Fang Li-min.The feedback control of stochastic resonance in bistable system[J].Acta Physica Sinica,2008,57(4):2041-2047.(in Chinese)

[8] P Jung.Stochastic resonance and optimal design of threshold detectors [J].Physics Letters A,1995,207(1-2):93-104.

[9] Ting Zhou,Frank Moss.Analog simulations of stochastic resonance [J].Physics Letters A,1990,41(8):4255-4264.

[10] Ting Zhou,Frank Moss.Escape-time distributions of a periodically modulated bistable system with noise [J].Physical Review A,1990,42(6):3161-3169.

[1]	张政, 马金全. 一种随机共振联合小波变换的符号速率估计方法[J]. 电子学报, 2019, 47(12): 2647-2652.
[2]	张政, 马金全. 低信噪比通信信号的自适应调参随机共振方法[J]. 电子学报, 2019, 47(11): 2323-2329.
[3]	贺利芳, 曹莉, 张刚, 易甜. 基于幂函数型随机共振的微弱信号恢复[J]. 电子学报, 2018, 46(8): 1906-1914.
[4]	张丹威, 王晓东, 黄国勇. 相关系数SVD增强随机共振的单向阀故障诊断[J]. 电子学报, 2018, 46(11): 2696-2704.
[5]	孔德阳, 彭华, 马金全. 基于人工鱼群算法的自适应随机共振方法研究[J]. 电子学报, 2017, 45(8): 1864-1872.
[6]	高锐, 李赞, 吴利平, 李群伟, 齐佩汉. 低信噪比条件下基于随机共振的感知方法与性能分析[J]. 电子学报, 2013, 41(9): 1672-1679.
[7]	邓冬虎, 朱小鹏, 张群, 罗迎, 李宏伟. 基于随机共振理论的双基ISAR弱信号提取及成像分析[J]. 电子学报, 2012, 40(9): 1809-1816.
[8]	张雷;宋爱国. 随机共振在信号处理中应用研究的回顾与展望[J]. 电子学报, 2009, 37(4): 811-818.
[9]	叶青华;黄海宁;张春华. 用于微弱信号检测的随机共振系统设计[J]. 电子学报, 2009, 37(1): 216-220.
[10]	邱楹;仲崇权. 一种多输出电流馈电推挽变换器的电流反馈控制方法[J]. 电子学报, 2008, 36(11): 2183-2189.
[11]	齐国元;陈增强;薛薇;袁著祉. 一类新型非线性随机系统微分状态估计器和控制器[J]. 电子学报, 2004, 32(4): 693-696.

基于反馈的时间差磁通门随机共振研究

A Study on the Stochastic Resonance Model of Time-Difference Fluxgate System with Feedback Control

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 11

编辑推荐

Metrics