確率共振現象を用いた微弱周期信号自動検出回路の開発および計測への応用

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[1]雑音を実際に電子回路により発生させる場合には,その周波数帯域は有限なものとなる。また,ディジタル回路であるM系列発生器を用いれば,容易に,パルス波形ではあるが,白色雑音を発生させることが可能である。このため,確率共振現象の工学的応用を念頭におき,雑音として,正規分布乱数,およびその2値化されたパルス列による雑音,また,それらの周波数特性を,様々なフィルタにより帯域制限した場合の,確率共振現象に関して,コンピュータシミュレーションにより,非線形システム出力のSN比の変化の検討を行った。非線形システムとしては,容易に,電子回路による実現が可能なシュミットトリガを用いた。入力雑音に正規分布乱数を用いた場合には,周波数帯域の制限が有る無しにかかわらず,非線形システム出力のスペクトルに,入力の周期信号に対応した信号成分は確認できなかった。入力雑音に2値化後のパルス列を用いた場合には,出力中に周期信号成分が確認され,なおかつ,入力雑音を高域フィルタにより帯域制限をした後に2値化した雑音を用いた方が,SN比の最大値は大きくなることが分かった。(帯域制限をした2値化雑音を用いた確率共振現象に関する研究、電子情報通信学会技術研究報告,Vol.100,no.608,pp.57-62)[2]確率共振現象を工学的に応用する場合に必要となる,非線形回路出力スペクトルの周波数特性を利用した,入力雑音の実効値の自動最適化回路の開発を,電子回路の試作実験により引き続き行う。