Con el objetivo de resolver el problema de que el rendimiento de los métodos clásicos de detección de señales en el dominio de tiempo-frecuencia se degrade severamente en entornos altamente ruidosos, en este artículo se estudia un modelo aproximado de una sola trampa de la resonancia estocástica de sistemas bistables. Este método mejora los defectos del modelo clásico de resonancia estocástica bistable que lo hacen inaplicable durante la detección de señales no periódicas. Combinando este método con el algoritmo de optimización de enjambre de partículas basado en un factor de atenuación y la tecnología de detección de correlación cruzada, se realizan experimentos de detección para determinar las señales de fluctuación de voltaje de impulso, las señales de fluctuación de velocidad de motor y las señales de oscilación de baja frecuencia de un sistema de energía. Los resultados muestran que el modelo de resonancia de una sola trampa tiene un buen rendimiento de coincidencia de fase y habilidades de cancelación de ruido. Además, al combinarlo con dos tipos de sistemas caóticos disipativos, se llevó a cabo un experimento de detección de frecuencia y amplitud integral para múltiples señales de aliasing armónicas. Los resultados muestran que el modelo de resonancia de una sola trampa puede lograr una detección sin errores de cada frecuencia armónica y una detección de alta precisión de cada amplitud armónica en entornos altamente ruidosos. Los resultados de la investigación proporcionarán nuevas ideas para la detección de varios tipos de señales de falla débiles en sistemas de energía.