《星載雷射雷達弱信號增強的隨機共振方法》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由謝美華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：星載雷射雷達弱信號增強的隨機共振方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：謝美華
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
現有理論和實驗已證明，非線性系統中噪聲並不總是起破壞作用，而是與信號非線性耦合在一起，這種耦合使得噪聲和信號間可進行能量轉換，將噪聲的能量轉換到信號中，達到消耗噪聲來增強信號的目的，但是這種信號放大特性只會出現在某些特殊情況下，如噪聲達到特定強度時出現，這就是隨機共振現象。因為遠距離傳播、大氣衰減等原因，接收信號弱是星載雷射雷達的一大瓶頸問題。本項目針對星載雷射雷達的弱信號問題，設計了星載雷射雷達弱信號隨機共振系統框架，在此系統框架下，重點從理論和數值實驗上研究隨機共振用於雷射雷達弱信號增強的原理、性能和參數選取方法。通過稀疏表示、時頻分析等方法，構建複雜信號下的隨機共振方程，並分析方程的解和信號增益的表達式。通過理論分析、實驗設計、回響曲面分析等方法獲取系統的非線性參數、信號特徵、噪聲參數與增強性能之間的定量關係，並結合數值仿真進行驗證，進而獲得系統參數的最優選取參數選取方法。
結題摘要
現有理論和實驗已證明，非線性系統中噪聲並不總是起破壞作用，而是與信號非線性耦合在一起，這種耦合使得噪聲和信號間可進行能量轉換，將噪聲的能量轉換到信號中，達到消耗噪聲來增強信號的目的，但是這種信號放大特性只會出現在某些特殊情況下，如噪聲達到特定強度時出現，這就是“隨機共振”現象。因為遠距離傳播、大氣衰減等原因，接收信號弱是星載雷射雷達的一大瓶頸問題。本項目針對星載雷射雷達的弱信號問題，設計了星載雷射雷達弱信號隨機共振系統，包含時域信號增強的光折變環形腔中的隨機共振系統和空域信號增強的調製不穩定性隨機共振系統。對這兩種隨機共振系統分別建立了隨機共振方程，並從理論和數值實驗上研究了隨機共振用於雷射雷達弱信號增強的原理、性能和參數選取方法。仿真結果表明，利用本項目所設計的隨機共振系統，可以實現從被噪聲淹沒的信號中提取出真實信號。
