范卫姣　王辅忠　张光璐

（天津工业大学理学院　天津　300387）

滤波器与随机共振结合检测微弱信号∗

范卫姣†王辅忠张光璐

（天津工业大学理学院天津300387）

基于双稳随机共振系统及滤波器的不同特性，本文提出了一种将两者结合起来检测微弱周期信号的方法，先用自适应前置滤波器对输入的弱周期信号及噪声进行滤波，再使其通过双稳随机共振系统，进而检测出弱信号。对比只有双稳随机共振的系统，仿真结果表明此时的输出信号中待测信号频谱幅度得到了很大的提高，且周围的干扰信号也得到了明显的削弱，即两者的结合使用可以更好的检测出微弱信号，这对强噪声背景下的信号检测有很强的实用性。

随机共振，滤波器，自适应，频谱幅度

1　引言

微弱信号检测的常规方法有频谱分析、相关检测、取样积分、小波分析理论等，这些方法都是通过抑制噪声来提高信噪比。1981年，意大利学者Benzi等提出了随机共振［1］的概念，之后，随机共振在微弱信号检测方面得到了较大的发展。与各种抑制噪声的方法不同，它是充分利用噪声来增强弱信号能量以提高信噪比，达到识别弱信号的目的［2］。

双稳系统是研究随机共振时常用的一种非线性系统，噪声通过双稳系统后其能量向低频区集中，根据绝热近似理论，只有在噪声能量集中的低频区域才能产生随机共振主谱峰，高频区的噪声对随机共振的发生贡献甚微［3］。滤波器能将某些频率的信号或噪声滤除，考虑此特点，本文将滤波器与双稳系统结合起来进行弱信号检测，仿真结果表明，输出信号中待测信号频率处的频谱幅度有了很大的增长，提高了待测信号的检测率。……