分数阶随机共振行为机制及其自适应控制与强色噪声背景中的微弱信号检测

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11501385
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0303.动力系统与遍历论
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The project study on the behavior mechanism and adaptive control of the stochastic resonance of fractional stochastic dynamical systems, and its application in the weak signal detection under strong colored noise background.. In recent years, fractional stochastic dynamics is derived from the study of many complex phenomena, such as anomalous diffusion and transport process. As the system's typical nonlinear phenomenon, stochastic resonance has received great attention. However, until now the creation conditions, behavior mechanism and action mode of the stochastic resonance of fractional stochastic dynamical systems is not clear yet. The serious lack of strict mathematical theory of support also constrained its application. On the other hand, fractional stochastic resonance has the outstanding advantages that translating noise energy into signal energy, which is broadly required in engineering applications. How to introduce it into weak signal processing, and then break the detection limit of the traditional method, is the important issue which need to be addressed urgently in signal detection field.. For the inherent complexity arising from fractional derivative, this project will start the related work by the way of fractional analysis. The to-be studied content of the project is significant in both the theoretical research and the engineering applications including national defense high technology, which belongs to the mathematical frontier theory driven by great practical needs.
本项目研究分数阶随机动力系统的随机共振行为机制及其自适应控制,并将其应用于强色噪声背景下的微弱信号检测问题。. 近年来,对反常扩散、输运过程等诸多复杂现象的研究衍生出了“分数阶随机动力学”,随机共振作为系统的典型非线性现象,受到了广泛关注。然而,分数阶随机动力系统的随机共振产生条件、行为机制、作用方式等问题至今未能厘清,更缺乏严格数学理论支撑,使其应用备受限制。另一方面,分数阶随机共振"将噪声能量转化为信号能量”的突出优势,使其在工程技术应用特别是微弱信号检测中受到迫切需求,如何将其引入微弱信号处理中,突破传统方法检测极限,是信号检测领域亟待解决的重要问题。. 针对分数阶微分带来的系统内在复杂性,本项目拟从分数阶分析学角度展开相关研究工作。项目拟研究内容在理论科学研究和工程技术应用特别是国防高科技研究中均具重要意义,属于有重大需求驱动的数学前沿应用基础研究。

结项摘要

本项目研究“分数阶随机共振行为机制及其自适应控制与强色噪声背景中的微弱信号检测”,属于有重大实际需求驱动和广泛实际背景的数学前沿应用基础研究。分数阶随机耦合动力学的研究,在近年来逐渐成为数学及力学的研究热点,然而,由于分数阶、随机在系统的耦合作用下所产生的内在复杂性,致使分数阶随机耦合系统存在许多亟待解决的问题。本项目从数学及力学角度,系统性研究分数阶随机耦合系统中的重要前沿问题,具体包括:分数阶随机动力系统的共振行为机制及其共振、随机共振的自适应控制,具有重要的理论意义;另一方面,从工程技术应用特别是国防科技研究中迫切需要解决的关键问题出发,将分数阶随机共振理论引入微弱信号处理中,利用所研共振行为机制及自适应控制方法实现微弱信号的检测及估计,为突破工程应用的局限奠定基础,也具有重要的应用前景。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Estimating instantaneous frequency based on phase derivative and linear canonical transform with optimised computational speed
基于相位导数和线性正则变换估计瞬时频率并优化计算速度
  • DOI:
    10.1049/iet-spr.2017.0469
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
    IET Signal Processing
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Zhang Zhi-Chao;Yu Tao;Luo Mao-Kang;Deng Ke;Zhang Zhi-Chao;Deng K
  • 通讯作者:
    Deng K
Stochastic and superharmonic stochastic resonances of a confined overdamped harmonic oscillator
受限过阻尼谐振子的随机和超谐波随机共振
  • DOI:
    10.1103/physreve.97.012147
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    PHYSICAL REVIEW E
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Zhang Lu;Lai Li;Peng Hao;Tu Zhe;Zhong Suchuan;Zhong Suchuan;Zhong SC;Zhong SC
  • 通讯作者:
    Zhong SC
The resonant behavior in the oscillator with doublefractional-order damping under the action of nonlinearmultiplicative noise
双分数阶阻尼振子在非线性乘性噪声作用下的谐振行为
  • DOI:
    10.1016/j.physa.2017.08.051
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tian Yan;Zhong Linfeng;He Guitian;Yu Tao;Luo Maokang;H. Eugene Stanley
  • 通讯作者:
    H. Eugene Stanley
Multichannel sampling expansions in the linear canonical transform domain associated with explicit system functions and finite samples
与显式系统函数和有限样本相关的线性正则变换域中的多通道采样扩展
  • DOI:
    10.1049/iet-spr.2016.0680
  • 发表时间:
    2017-04
  • 期刊:
    IET Signal Processing
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Zhang Zhi-Chao;Yu Tao;Luo Mao-Kang;Deng Ke;Deng K
  • 通讯作者:
    Deng K

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其他文献

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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