一种周期信号增强检测装置及方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103644966 A (43)申请公布日 2014.03.19 CN 103644966 A (21)申请号 201310739306.4 (22)申请日 2013.12.29 G01H 17/00(2006.01) (71)申请人 中国科学技术大学 地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路 96 号 (72)发明人 何清波 陆思良 孔凡让 (74)专利代理机构 北京科迪生专利代理有限责 任公司 11251 代理人 杨学明 顾炜 (54) 发明名称 一种周期信号增强检测装置及方法 (57) 摘要 本发明提供一种周期信号增强检测装置及方 法， 该检测装置包括信号接。

2、收与预处理模块， 功率 放大器， 激振器， 三稳悬臂梁物理装置， 激光位移 传感器， 加速度传感器和示波器 ； 信号接收与预 处理模块的输出接口与功率放大器的输入接口相 连 ； 功率放大器的输出接口与激振器的输入接口 相连 ； 三稳悬臂梁物理装置通过螺栓连接到激振 器的工作台上 ； 激光位移传感器安装在合适的支 架上， 确保激光束对准三稳悬臂梁物理装置中的 悬臂梁自由振动端 ； 加速度传感器通过螺栓连接 到三稳悬臂梁物理装置上 ； 激光位移传感器和加 速度传感器的输出接口分别连接到示波器的两个 不同的输入通道上。该检测装置及方法具有原理 简单、 物理实现、 检测效果好、 普适性强等优点。 (5。

3、1)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103644966 A CN 103644966 A 1/2 页 2 1. 一种周期信号增强检测装置， 其特征在于， 该检测装置包括信号接收与预处理模块 （1） ， 功率放大器 （2） ， 激振器 （3） ， 三稳悬臂梁物理装置 （4） ， 激光位移传感器 （5） ， 加速度传 感器 （6） 和示波器 （7） ； 信号接收与预处理模块 （1） 的输出接口与功率放大器 （2） 的输入接 口相连 ； 功率放。

4、大器 （2） 的输出接口与激振器 （3） 的输入接口相连 ； 三稳悬臂梁物理装置 （4） 通过螺栓连接到激振器 （3） 的工作台上 ； 激光位移传感器 （5） 安装在合适的支架上， 确 保激光束对准三稳悬臂梁物理装置 （4） 中的悬臂梁自由振动端 ； 加速度传感器 （6） 通过螺 栓连接到三稳悬臂梁物理装置 （4） 上 ； 激光位移传感器 （5） 和加速度传感器 （6） 的输出接口 分别连接到示波器 （7） 的两个不同的输入通道上 ； 其中， 所述信号接收与预处理模块， 包括信号接收模块、 信号解调处理模块、 信号尺度变换模 块 ； 所述三稳悬臂梁物理装置， 包括左基座 （1） 、 弹性基体 。

5、（2） 、 第一永磁铁 （3） 、 第二永磁 铁 （4） 、 第三永磁铁 （10） 、 第一永磁铁座 （5） 、 第二永磁铁座 （8） 、 右基座 （7） 、 第一调节螺栓 （6） 、 第二调节螺栓 （9） 和第三调节螺栓 （11） ； 弹性基体 （2） 采用金属弹片 ； 其中弹性基体 （2） 一端夹持在左基座 （1） 上构成悬臂梁 ； 第一永磁铁 （3） 粘在弹性基体 （2） 的自由端上 ； 第二永磁铁 （4） 和第三永磁铁 （10） 分别粘在第一永磁铁座 （5） 和第二永磁铁座 （8） 上 ； 第 一永磁铁座 （5） 和第二永磁铁座 （8） 分别通过第一调节螺栓 （6） 和第二调节螺栓 （。

6、9） 连接 到右基座 （7） 上 ； 左基座 （1） 和右基座 （7） 通过第三调节螺栓 （11） 连接形成整体基座， 第二 永磁铁 （4） 和第三永磁铁 （10） 在水平方向上极性相同 ； 第一永磁铁 （3） 在水平方向上极性 和第二永磁铁 （4） 或第三永磁铁 （10） 相反 ； 第二永磁铁 （4） 和第三永磁铁 （10） 在水平方向 上关于弹性基体 （2） 对称 ； 通过调整第三调节螺栓 （11） ， 能够调整第一永磁铁 （3） 的右表面 到第二永磁铁 （4） 或第三永磁铁 （10） 的左表面在水平方向上的距离 d ； 通过调整第一调节 螺栓 （6） 和第二调节螺栓 （9） ， 能够调整。

7、第二永磁铁 （4） 和第三永磁铁 （10） 在竖直方向上的 中心距离 p ； 把装置整体安装在激振器的工作面上， 则激振器的振动通过整体基座作用到 弹性基体 （2） 的固定端， 从而引起弹性基体 （2） 和第一永磁铁 （3） 在竖直方向即 x 轴上的振 动。 2. 根据权利要求 1 所述的一种周期信号增强检测装置， 其特征在于， 弹性基体 （2） 采用 铝弹片、 铜弹片或者钛合金弹片。 3. 根据权利要求 1 所述的一种周期信号增强检测装置， 其特征在于， 第一永磁铁 （3） 、 第二永磁铁 （4） 和第三永磁铁 （10） 为钕铁硼磁铁、 钐钴磁铁或铁氧体磁铁， 磁铁形状可为 矩形或圆柱形。 。

8、4. 一种周期信号增强检测方法， 其特征在于， 该检测方法包括信号接收与预处理、 信号 转换、 信号增强和信号采集和记录四个实施步骤 ： 步骤一， 对采集到的含噪声周期信号， 如果存在待检测周期信号调制其他高频成分的 现象， 需要对信号先作解调处理， 然后根据周期所处范围进行变尺度转换， 得到预处理过的 信号 ； 步骤二， 将所述预处理过的信号输入功率放大器， 将放大后的信号输入激振器， 实现电 信号到机械振动的转换 ； 步骤三， 安装在激振器上权利要求 1 所述的三稳悬臂梁物理装置对机械振动中的周期 成分进行增强 ； 权 利 要 求 书 CN 103644966 A 2 2/2 页 3 步骤。

9、四， 采集和记录权利要求 1 所述的信号增强检测装置的输入和输出信号。 5. 根据权利要求 4 所述的一种周期信号增强检测方法， 其特征在于， 所述步骤一中的 解调处理采用包络解调方法， 包络解调方法采用希尔伯特变换解调法， 或者采用能量算子 解调法。 6. 根据权利要求 4 所述的一种周期信号增强检测方法， 其特征在于， 所述步骤一中的 变尺度转换是通过选择一个变尺度因子 X， X 大于等于 1， 将原信号进行 X 倍快放或者 X 倍 慢放， 使得原信号的故障频率被调整到三稳悬臂梁装置的有效工作范围内。 权 利 要 求 书 CN 103644966 A 3 1/6 页 4 一种周期信号增强检。

10、测装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及微弱信号检测技术领域， 具体的说， 是涉及一种周期信号的增强检测 装置及方法。 背景技术 0002 工程中存在一些周期信号， 比如旋转设备产生的振动或声音信号、 人体中产生的 脑电或心电信号、 水下或结构中的超声探测信号等。这些周期信号携带了非常有用的信号 源信息， 因而能够准确有效地检测出周期信号具有十分重要的意义。 具体的说， 旋转机械设 备的故障检测和诊断技术通过分析采集到的振动或声学信号， 可以获得设备的运行状态和 健康信息。旋转设备在发生故障时会产生周期性的冲击振动， 反映在了采集到的振动或声 学信号中。通过对信号中冲击周期的检测， 可以判。

11、断该设备是否有故障或者发生了哪种故 障， 这对保障设备安全运行， 减少停机损失等方面具有重要意义。但是， 通过传感器采集到 的信号不可避免地包含了噪声， 而噪声使得对周期信号的有效提取和检测变得很困难。 0003 随机共振是一种能够利用噪声增强周期信号的非线性方法， 其独特的特点使得其 被应用于机械故障诊断等周期信号检测领域。 当前利用随机共振进行信号增强的方法主要 集中在数字信号处理方面。然而， 这些方法所基于的计算机平台往往提供了过于理想的计 算环境， 使得随机共振实施过程得到了全面的优化以适应特定的含噪声信号 ； 同时， 基于数 字信号处理技术的随机共振方法往往结合其它复杂算法一起使用，。

12、 使得实施过程变得更为 复杂， 不易于在线检测。 0004 目前基于随机共振的微弱信号检测也有一些采用模拟电路的检测技术， 这些技术 通过搭建复杂的模拟电路系统实现随机共振检测。然而， 这类技术存在的主要问题是检测 电路系统的参数调节不容易实现自动化和智能化， 因而往往对实际周期信号的普适性检测 存在很大的限制。 0005 由上可知， 对现有的基于随机共振的周期信号检测技术来说， 基于数字信号处理 和模拟电路系统的两种技术方案都存在一定的局限性， 如何实现简易的、 普适性强的技术 方案仍然需要进一步探讨。 发明内容 0006 本发明目的在于提供一种新的基于随机共振原理的含噪声周期信号增强检测装。

13、 置及方法， 该装置及方法基于一种物理装置而不是传统的数字信号处理或模拟电路系统实 现随机共振， 该装置被安装在激振器上， 能够直接增强输入激振器的含噪声信号中的周期 成分， 实现周期信号的增强检测。 0007 本发明采用的技术方案为 ： 一种周期信号增强检测装置， 该检测装置包括信号接 收与预处理模块， 功率放大器， 激振器， 三稳悬臂梁物理装置， 激光位移传感器， 加速度传感 器和示波器 ； 信号接收与预处理模块的输出接口与功率放大器的输入接口相连 ； 功率放大 器的输出接口与激振器的输入接口相连 ； 三稳悬臂梁物理装置通过螺栓连接到激振器的工 说 明 书 CN 103644966 A 4。

14、 2/6 页 5 作台上 ； 激光位移传感器安装在合适的支架上， 确保激光束对准三稳悬臂梁物理装置中的 悬臂梁自由振动端 ； 加速度传感器通过螺栓连接到三稳悬臂梁物理装置上 ； 激光位移传感 器和加速度传感器的输出接口分别连接到示波器的两个不同的输入通道上 ； 其中， 0008 所述信号接收与预处理模块， 包括信号接收模块、 信号解调处理模块、 信号尺度变 换模块 ； 0009 所述三稳悬臂梁物理装置， 包括左基座、 弹性基体、 第一永磁铁、 第二永磁铁、 第三 永磁铁、 第一永磁铁座、 第二永磁铁座、 右基座、 第一调节螺栓、 第二调节螺栓和第三调节螺 栓 ； 弹性基体采用金属弹片 ； 其中。

15、弹性基体一端夹持在左基座上构成悬臂梁 ； 第一永磁铁 粘在弹性基体的自由端上 ； 第二永磁铁和第三永磁铁分别粘在第一永磁铁座和第二永磁铁 座上 ； 第一永磁铁座和第二永磁铁座分别通过第一调节螺栓和第二调节螺栓连接到右基座 上 ； 左基座和右基座通过第三调节螺栓连接形成整体基座， 第二永磁铁和第三永磁铁在水 平方向上极性相同 ； 第一永磁铁在水平方向上极性和第二永磁铁或第三永磁铁相反 ； 第二 永磁铁和第三永磁铁在水平方向上关于弹性基体对称 ； 通过调整第三调节螺栓， 能够调整 第一永磁铁的右表面到第二永磁铁或第三永磁铁的左表面在水平方向上的距离 d ； 通过调 整第一调节螺栓和第二调节螺栓， 。

16、能够调整第二永磁铁和第三永磁铁在竖直方向上的中心 距离 p ； 把装置整体安装在激振器的工作面上， 则激振器的振动通过整体基座作用到弹性 基体的固定端， 从而引起弹性基体和第一永磁铁在竖直方向即 x 轴上的振动。 0010 进一步的， 弹性基体采用铝弹片、 铜弹片或者钛合金弹片。 0011 进一步的， 第一永磁铁、 第二永磁铁和第三永磁铁为钕铁硼磁铁、 钐钴磁铁或铁氧 体磁铁， 磁铁形状可为矩形或圆柱形。 0012 另外， 本发明提供一种周期信号增强检测方法， 该检测方法包括信号接收与预处 理、 信号转换、 信号增强和信号采集和记录四个实施步骤 ： 0013 步骤一， 对采集到的含噪声周期信号。

17、， 如果存在待检测周期信号调制其他高频成 分的现象， 需要对信号先作解调处理， 然后根据周期所处范围进行变尺度转换， 得到预处理 过的信号 ； 0014 步骤二， 将所述预处理过的信号输入功率放大器， 将放大后的信号输入激振器， 实 现电信号到机械振动的转换 ； 0015 步骤三， 安装在激振器上上述的三稳悬臂梁物理装置对机械振动中的周期成分进 行增强 ； 0016 步骤四， 采集和记录上述的信号增强检测装置的输入和输出信号。 0017 进一步的， 所述步骤一中的解调处理采用包络解调方法， 包络解调方法采用希尔 伯特变换解调法， 或者采用能量算子解调法。 0018 进一步的， 所述步骤一中的变。

18、尺度转换是通过选择一个变尺度因子 X， X 大于等于 1， 将原信号进行 X 倍快放或者 X 倍慢放， 使得原信号的故障频率被调整到三稳悬臂梁装置 的有效工作范围内。 0019 本发明的优点和积极效果为 ： 0020 （1） 、 与现有技术相比， 本发明公开了一种周期信号的增强检测装置及方法， 能够 利用一种物理装置实现随机共振， 直接增强输入物理装置的含噪声信号中的周期成分， 实 现周期信号的增强检测。该检测装置及方法具有原理简单、 物理实现、 检测效果好、 普适性 说 明 书 CN 103644966 A 5 3/6 页 6 强等优点。 0021 （2） 、 本发明装置还具有以下优点 ： 。

19、结构简单、 制作材料容易获得且价格便宜、 容易 实现小型化和模块化改进、 制作和装配过程简单、 易于实现批量生产等。 本发明方法原理简 单、 容易理解， 故使用人员不需要很深的专业背景知识 ； 实现该方法的操作过程直观、 方便， 操作人员也不需要经过专业的训练即可动手操作。 附图说明 0022 图 1 为周期信号增强检测装置结构图。图中标号名称 ： 1-1 为接收与预处理模块， 1-2 为功率放大器， 1-3 为激振器， 1-4 为三稳悬臂梁物理装置， 1-5 为激光位移传感器， 1-6 为加速度传感器， 1-7 为示波器。 0023 图 2 为三稳悬臂梁物理装置结构图。图中标号名称 ： 2-。

20、1 为左基座、 2-2 为弹性基 体、 2-3 和 2-4 和 2-10 为永磁铁、 2-5 和 2-8 为永磁铁座、 2-7 为右基座、 2-6 和 2-9 和 2-11 为调节螺栓。 0024 图 3 为周期信号增强检测技术实施流程图。 0025 图4为振子在x轴方向移动时由悬臂梁产生的弹性恢复力和磁铁相互作用产生的 非线性排斥力共同形成的非线性势函数 U（x） 。 0026 图 5 为实施例输入信号波形图。 0027 图 6 为实施例输出信号波形图。 具体实施方式 0028 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述。 0029 由背景技术可知，。

21、 现有的基于随机共振原理的周期信号增强检测技术主要基于数 字信号处理和模拟电路系统实现随机共振， 存在实施过程复杂、 参数不易调节等缺点。 0030 因此本发明公开了一种周期信号增强检测装置及技术， 能够利用一种物理装置实 现随机共振， 直接增强输入物理装置的含噪声信号中的周期成分， 实现周期信号的增强检 测， 具有原理简单、 物理实现、 检测效果好、 普适性强等优点。 0031 实施例一 0032 根据上述发明内容和附图 1 的一种周期信号增强检测装置结构图， 该装置具体包 括接收与预处理模块1-1， 功率放大器1-2， 激振器1-3， 三稳悬臂梁物理装置1-4， 激光位移 传感器 1-5，。

22、 加速度传感器 1-6， 示波器 1-7。信号接收与预处理模块 1-1 的输出接口与功 率放大器1-2的输入接口相连 ； 功率放大器1-2的输出接口与激振器1-3的输入接口相连 ； 三稳悬臂梁物理装置 1-4 通过螺栓连接到激振器 1-3 的工作台上 ； 激光位移传感器 1-5 安 装在合适的支架上， 确保激光束对准三稳悬臂梁物理装置 1-4 中的悬臂梁自由振动端 ； 加 速度传感器 1-6 通过螺栓连接到三稳悬臂梁物理装置 1-4 上 ； 激光位移传感器 1-5 和加速 度传感器 1-6 的输出接口分别连接到示波器 1-7 的两个不同的输入通道上。 0033 所述信号接收与预处理模块， 包括。

23、信号接收模块、 信号解调处理模块、 信号尺度变 换模块。 0034 所述三稳悬臂梁物理装置见附图 2， 包括左基座 2-1、 弹性基体 2-2、 永磁铁 2-3 和 说 明 书 CN 103644966 A 6 4/6 页 7 2-4 和 2-10、 永磁铁座 2-5 和 2-8、 右基座 2-7、 调节螺栓 2-6 和 2-9 和 2-11。弹性基体 2-2 可采用铝、 铜或者钛合金等金属弹片 ； 永磁铁2-3和2-4和2-10可为钕铁硼磁铁、 钐钴磁铁 或铁氧体磁铁等， 磁铁形状可为矩形或圆柱形。 其中弹性基体2-2一端夹持在左基座2-1上 构成悬臂梁 ； 永磁铁 2-3 粘在弹性基体 2。

24、-2 的自由端上 ； 永磁铁 2-4 和 2-10 分别粘在永磁 铁座 2-5 和 2-8 上 ； 永磁铁座 2-5 和 2-8 分别通过螺栓 2-6 和 2-9 连接到右基座 2-7 上 ； 左 基座 2-1 和右基座 2-7 通过螺栓 2-11 连接形成整体基座。永磁铁 2-4 和 2-10 在水平方向 上极性相同 ； 永磁铁 2-3 在水平方向上极性和永磁铁 2-4 或 2-10 相反 ； 永磁铁 2-4 和 2-10 在水平方向上关于弹性基体 2-2 对称 ； 通过调整螺栓 2-11， 可以调整永磁铁 2-3 的右表面 到永磁铁 2-4 或 2-10 的左表面在水平方向上的距离 d ；。

25、 通过调整螺丝 2-6 和 2-9， 可以调整 永磁铁 2-4 和 2-10 在竖直方向上的中心距离 p。把装置整体安装在激振器的工作面上， 则 激振器的振动通过整体基座作用到弹性基体 2-2 的固定端， 从而引起弹性基体 2-2 和永磁 铁 2-3 在竖直方向 （x 轴） 上的振动。 0035 实施例二 0036 根据附图 3 的一种周期信号增强检测技术流程图， 所述一种周期信号增强检测方 法的具体执行过程具体包括以下步骤。 0037 步骤一， 对采集到的含噪声周期信号， 如果存在待检测周期信号调制其他高频成 分的现象， 需要对信号先作解调处理， 然后根据周期所处范围进行变尺度转换， 得到预。

26、处理 过的信号 ； 0038 步骤二， 将所述预处理过的信号输入功率放大器， 将放大后的信号输入激振器， 实 现电信号到机械振动的转换 ； 0039 步骤三， 安装在激振器上的三稳悬臂梁物理装置对机械振动中的周期成分进行增 强 ； 0040 步骤四， 采集和记录信号增强检测装置的输入和输出信号。 0041 所述检测方法步骤一中的解调处理采用包络解调方法， 包络解调方法可以采用希 尔伯特变换解调法， 能量算子解调法等。变尺度转换是通过选择一个变尺度因子 X （X 大于 等于1） ， 将原信号进行X倍快放或者X倍慢放， 使得原信号的故障频率被调整到三稳悬臂梁 装置的有效工作范围内。例如， 若故障频。

27、率大于装置的最大工作范围， 则对原信号进行 X 倍 慢放 ； 反之， 若故障频率小于装置的最小工作范围， 则对原信号进行 X 倍快放 ； 当故障频率 处于装置的工作范围时， 则按常速 （X=1） 播放原信号。 0042 所述检测方法步骤二中的功率放大器将预处理过的信号进行放大以驱动电磁激 振器振动， 此步骤将电信号转换为机械振动， 以驱动信号增强检测装置。 0043 所述检测方法步骤三中的三稳悬臂梁物理装置的随机共振实施原理如下。 根据附 图 2 的三稳悬臂梁物理装置结构图， 把弹性基体 2-2 和永磁铁 2-3 当做一个振子， 则该振子 在振动源激励下的振动可看做是单自由度物体在弹性基体 2。

28、-2、 永磁铁 2-3 和 2-4 和 2-10 共同构成的非线性势函数 U（x） 中的受迫振动。假设振子处于水平位置 （弹性基体 2-2 没 有发生变形） 时 U（x） =0， 则振子在 x 轴方向移动时， 非线性势函数 U（x） 如图 4 所示。同 时由图 4 可见， 通过调整距离 d 和 p， 可以使得 U（x） 具有三个势阱 （下凹处最低点） 和两个 势垒 （上凸处最高点） ， 此时的势阱称为三稳态势阱， 而振子在含噪声周期信号激励下在三 稳态势阱中的振动称为三稳态随机共振。在输入信号的驱动下， 振子在势函数 U（x） 中运 说 明 书 CN 103644966 A 7 5/6 页 8。

29、 动， 如果只有微弱周期信号激励， 振子不能获得足够的能量来越过势垒， 因此只能在势函数 U（x） 中间的势阱附近 （x=0 附近） 振动。而当噪声和周期性微弱信号一起作用时， 在噪声 的协助下， 振子可以获得足够的能量越过势垒， 从而能够跟随微弱周期信号实现在 U（x） 三 个势阱中连续振动， 最终振子的运动轨迹即为输出信号。这一现象即为随机共振利用噪声 能量增强周期信号的过程。综上， 在非线性势函数 U（x） 的存在下， 微弱周期信号能够利用 噪声得到增强检测。 0044 所述检测方法步骤四中的信号增强检测装置的输入和输出信号采用示波器进行 采集和记录。 输入信号的采集方法为 ： 将加速度。

30、传感器安装在装置的左基座2-1上， 加速度 传感器所测量得到的信号为弹性基体 2-2 固定端的振动， 该信号为输入信号。输出信号的 采集方法为 ： 采用激光位移传感器测量弹性基体 2-2 自由端在竖直方向上的位移， 该信号 为输出信号。 0045 实施例三 0046 为了更加清楚地了解本发明的技术方案及其效果， 下面结合一个具体的实施例进 行详细说明。根据图 1 搭建实验平台， 用于实施例测试的信号为旋转机械故障仿真信号， 信 号由周期出现的单边衰减脉冲和加性高斯白噪声相加组成， 故障脉冲的出现频率为 8.8Hz。 0047 首先， 根据图 3 步骤一， 对故障信号采用希尔伯特变换法进行包络解。

31、调。因故障频 率 8.8Hz 位于信号增强检测装置的有效工作范围内， 故选择 X=1， 即信号按原速度播放。 0048 随后， 根据图 3 步骤二， 将解调后的故障信号输入功率放大器， 功率放大器输出信 号驱动电磁激振器， 引起电磁激振器工作面的振动， 此步骤完成电信号向机械振动的转换。 0049 接着， 根据图 3 步骤三， 安装在激振器工作台上的三稳悬臂梁物理装置 （图 2） 将跟 随激振器一起振动， 并引起由图 2 中的弹性基体 2-2 和永磁铁 2-3 构成的振子在竖直方向 上的振动， 此步骤实现了机械振动中周期成分的增强。 0050 最后， 根据图3步骤四， 信号增强检测装置的输入信。

32、号被安装在左基座1上的加速 度传感器测量， 输出信号被激光位移传感器测量。 输入和输出信号同时被示波器采集、 记录 和显示， 分别如图 5 和图 6 所示。 0051 下面对比分析三稳物理装置的输入和输出信号。图 5 所示为输入信号的波形， 从 波形中可勉强辨认出周期脉冲信号的出现周期 （图中标注为 Td） ， 但该脉冲信号较为微弱， 相对而言， 脉冲周围的噪声干扰则十分明显。噪声的干扰可能使得脉冲周期的辨认变得困 难， 进而影响对设备故障判断的准确性。图 6 所示为输出信号的波形， 从图中可见， 含噪声 故障信号经过信号增强检测装置， 信号中的周期成分得到增强， 其周期清晰可辨 （图中标注 。

33、为 Td） ， 而噪声的干扰则变得十分微弱乃至可以忽略不计。通过对比输入和输出信号可知， 得益于随机共振中噪声能够增强周期信号这一独特优势， 输入信号中的噪声能够驱使信号 增强检测装置中的振子在势函数 U（x） 的三个稳态间跟随周期脉冲连续地跃迁 ； 进而从反 映振子运动轨迹的输出信号中可见， 含噪声周期信号的周期成分得到增强。 综上， 由实施例 可见， 本发明装置及技术能够有效地对含噪声周期信号进行增强检测。 0052 综上所述， 本发明公开了一种周期信号增强检测装置及方法， 不同于现有的基于 随机共振原理进行周期信号增强检测的技术方案， 能够利用一种物理装置实现随机共振， 直接增强输入物理。

34、装置的含噪声信号中的周期成分， 具有原理简单、 物理实现、 检测效果 好、 普适性强等优点。本发明在旋转机械故障诊断等涉及周期微弱信号检测领域具有一定 说 明 书 CN 103644966 A 8 6/6 页 9 的应有前景。 0053 对所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说 明 书 CN 103644966 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103644966 A 10 2/3 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103644966 A 11 3/3 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103644966 A 12 。