確率共鳴による超高感度微小信号検出法の開発

雑音に埋もれた微小信号の検出感度を従来の方法に比べて格段に向上させることを目的に,確率共鳴を利用する全く新しい方法を提案して研究した。初年度に引き続き,アナログやパルス,ビット列等の波形の信号について,振動数帯域や強度などの雑音の性質が検出感度に与える影響を調べた。まず,初年度に製作した光双安定系を用いた実験装置による実験を発展させる方向で,雑音及び信号波形の性質及び強度をより多様に変化させて信号検出感度を測定し,測定結果を解析した。この結果,初年度に示した「一定の条件のもとで,他の方法では検出が殆ど不可能な微小信号が,検出される可能性」をより一般化することが出来た。また,電子回路の双安定系を製作し,光双安定系における研究と同様の研究を行い,光双安定系における結果と比較した。その結果,光双安定系は将来の発展性は興味深いが,この方法の当面の実用化には,装置の安定性と操作性に優れた電子回路系が適していることが分かった。以上の結果を踏まえて,実用的な画像データの伝送実験等を行い,不鮮明な画像が,適当に調製したノイズを付加することによって,鮮明になる可能性を示し,本研究のシステムが信号伝送に応用可能な特異かつ有力な方法であることを実証した。

雑音に埋もれた微小信号の検出感度を従来の方法に比べて格段に向上させることを目的に,確率共鳴を利用する全く新しい方法を提案して研究した。初年度に引き続き,アナログやパルス,ビット列等の波形の信号について,振動数帯域や強度などの雑音の性質が検出感度に与える影響を調べた。まず,初年度に製作した光双安定系を用いた実験装置による実験を発展させる方向で,雑音及び信号波形の性質及び強度をより多様に変化させて信号検出感度を測定し,測定結果を解析した。この結果,初年度に示した「一定の条件のもとで,他の方法では検出が殆ど不可能な微小信号が,検出される可能性」をより一般化することが出来た。また,電子回路の双安定系を製作し,光双安定系における研究と同様の研究を行い,光双安定系における結果と比較した。その結果,光双安定系は将来の発展性は興味深いが,この方法の当面の実用化には,装置の安定性と操作性に優れた電子回路系が適していることが分かった。以上の結果を踏まえて,実用的な画像データの伝送実験等を行い,不鮮明な画像が,適当に調製したノイズを付加することによって,鮮明になる可能性を示し,本研究のシステムが信号伝送に応用可能な特異かつ有力な方法であることを実証した。