为解决大参数微弱信号的识别问题，在研究随机共振基本原理的基础上，提出了变尺度随机共振的概念并给出了实现方法。据此方法对油田抽油管裂纹、通孔、焊缝以及微小锯齿纹4种典型缺陷的漏磁信号进行了分析，并利用多通道数据融合技术减小干扰信号。与原信号波形比较表明，变尺度随机共振波形可有效提高微弱漏磁信号的识别率。

随机共振作为一种新颖的信号处理手段在各个领域得到广泛应用，它的硬件实现具有重要的工程应用价值。介绍了一种便携式变步长随机共振仪，硬件采用片上系统（system on chip）作为CPU。为了同时实现FFT和随机共振算法，选用了FPGA作为协处理器。仪器软件建立在实时操作系统基础上，使系统性能更加稳定。介绍了随机共振仪的软硬件组成，给出了仿真实例，验证了算法在随机共振仪上实现的有效性。

为实现空间各方向振动能量的获取,设计了一种压电悬臂梁式三维振动能量采集器.系统动力学建模以及势函数和非线性磁铁力的分析,揭示了采集器通过双稳或单稳振荡特性而有效获取空间各方向振动能量的机制.仿真模拟和实验测试结果表明,对于一定带宽和强度的随机激励,系统至少存在一个最优的初始磁铁间距,可在两个坐标轴方向同时实现最优机电能量转换,同时保证第三个方向上的次优.对于实际振动环境,确定一个最优的初始磁铁间距,可实现高效的、结构间距无需实时调整的振动能量获取.