一种获取随机共振系统最优参数的自适应搜寻方法

摘要

本发明涉及一种获取随机共振系统最优参数的自适应搜寻方法，包括步骤：(1)对系统输出信号进行采样；(2)求解随机共振系统的非线性微分方程；(3)系统输入，输出设定；(4)求解每个离散序列对应的频谱值Py；(5)最大频谱值保存为Py_tmp；(6)对应每个频谱值Py求解信噪比SNR；(7)设定参数a，b方阵；(8)获得一个信噪比方阵和频谱值方阵；(9)获取最大信噪比值MSN的Py值和信号频率f₁；(10)获取到最大频谱值Py_max时信号频率f₂；(11)比较f₁和f₂，确定最优参数。本发明通过获取最大的频谱值点，来获取更精确的随机共振对应的信号位置，获取到准确的系统参数值。

主权项

一种获取随机共振系统最优参数的自适应搜寻方法，其特征在于包括步骤如下：(1)弱信号加入白噪声信号后，对系统输出信号进行采样，形成离散的数字信号序列；(2)通过已知的四阶runge‑kutta算法，近似的求解随机共振系统的非线性微分方程；(3)将步骤(1)中的离散序列信号作为步骤(2)中随机共振系统的输入x_n，输出的x_n+1作为经过随机共振系统处理后的信号输出；(4)x_n+1是时域中的离散信号序列，经过傅里叶变换求解出每个离散序列对应的频谱值Py；(5)比较步骤(4)中的所有频谱值并取其最大者保存为Py_tmp；(6)对应步骤(4)中的每个频谱值Py，求解出一个信噪比SNR；(7)为双稳系统中的参数a，b设定一个相同的取值区间，并以一定的间隔均匀分布，以a为纵坐标并沿十字坐标轴y轴负方向，b为横坐标并沿十字坐标轴x轴正方向，组成一个方阵；(8)通过先固定一个参数b值，搜寻给定范围内的a值，根据步骤(5)和(6)获取到当前参数组合时的频谱值Py_tmp和信噪比SNR，然后通过增加参数b，遍历每一个参数a，b的组合，并将其所求的频率值和信噪比保存下来，此时分别获得一个信噪比方阵和频谱值方阵；(9)遍历步骤(8)中获取的信噪比方阵，获取到最大信噪比值MSN，将此MSN所对应的系统参数定为a₁，b₁，并将此参数交叉点上的Py值和信号频率f₁保存下来；(10)按照步骤(9)所述的方法在步骤(8)中所获取的频谱值方阵中，获取到整个方阵中的最大频谱值Py_max，并将该Py_max所对应的系统参数a，b和信号频率f₂保存下来；(11)验证比较，确定系统的最优参数，当f₁约等于f₂时，取Py_max所对应的a，b为系统的最优参数，当f₂远小于f₁时，取MSN所对应的a₁，b₁为系统的最优参数。