|
|
|
«Стохастический резонанс и синхронизация в системах с несколькими положениями равновесия» А.С. Ковалева (ИКИ РАН) Аннотация: Рассматриваются переходы между различными положениями равновесия в системе, возбужденной слабым периодическим сигналом на фоне слабого шума. В некотором интервале параметров наблюдается парадоксальный эффект усиления уровня сигнал/шум на выходе системы при возрастании уровня шума на ее входе. Этот эффект называется стохастическим резонансом. Принято считать, что стохастический резонанс возникает при совпадении средней частоты случайных переходов между положениями равновесия с частотой сигнала. Вместе с тем, из теории стохастического резонанса следует, что спектр движения представляет собой наложение дискретного спектра с частотой сигнала на широкополосный спектр Лоренца, соответствующий случайным переходам при отсутствии модуляции. Это противоречит предположению о «захвате» частоты движения частотой слабого сигнала. В то же время, результаты моделирования подтверждают возможность синхронизации при некоторых соотношениях между входным сигналом и шумом. В
работе определяется связь между
условиями возникновения
стохастического резонанса и
синхронизации в системе с двумя
положениями равновесия. Показано, что
эти эффекты можно интерпретировать как
предельные случаи нелинейной динамики
системы, возбуждаемой слабым сигналом и
слабым шумом. При низком уровне
соотношения сигнал/шум на входе в
системе возникает эффект
относительного усиления сигнала на фоне
шума, т.е. стохастический резонанс. При
увеличении соотношения сигнал/шум на
входе широкополосная составляющая
спектра подавляется, и возникает эффект
захвата частоты движения частотой
сигнала. Установлена граница между
областями существования
стохастического резонанса и
синхронизации в зависимости от
параметров системы и возбуждения. |