微弱信号检测技术 [刘国福，杨俊 编著] 2014年版

微弱信号检测技术
作　者： 刘国福
出版时间： 2014
丛编项： 普通高等教育测控技术与仪器专业规划教材
内容简介
　　本书主要讲解噪声产生的原因和规律、低噪声电子电路的设计方法、微弱信号检测的方法以及相应的理论基础。全书内容共分8章，内容包括：微弱信号检测的含义、特点、常用方法和发展状况，随机信号与噪声基础，电路和系统中的噪声源及特性，低噪声电路的分析与设计，相关检测与锁定放大，取样积分器与数字多点平均器，匹配滤波器，光子计数技术等。本书适合于仪器仪表类、机电类、自动化类、信息类等相关专业的高年级本科生和研究生以及工程技术人员参考。
目录
序
前言
第1章绪论1
11微弱信号检测基础知识1
111噪声与干扰1
112信噪比与信噪改善比2
113微弱信号检测的含义与特点3
12微弱信号检测方法4
121微弱信号检测的基本方法4
122微弱信号检测的新方法5
13本书主要内容7
思考题与习题7
第2章随机信号与噪声基础8
21确定信号与随机信号8
211确定信号8
212随机信号9
22随机信号的统计特性10
221概率密度函数10
222统计平均11
223平稳随机过程的自相关函数14
224平稳随机过程的互相关函数15
225平稳随机过程的功率谱密度17
23常见随机噪声及特性19
231高斯噪声19
232白噪声、高斯白噪声和限带
白噪声20
233有色噪声22
24随机过程通过线性系统22
241确定信号通过线性时不变
系统23
242平稳随机过程通过线性时不
变系统23
25随机过程通过非线性系统简介26
26噪声带宽27
27额定功率和额定功率增益30
思考题与习题31
第3章电路和系统中的噪声33
31电子系统内部的固有噪声源33
311热噪声33
312散粒噪声37
313闪烁噪声38
314其他噪声39
32噪声指标40
321放大器的噪声模型40
322等效输入噪声41
323噪声系数42
324最佳源电阻45
325噪声温度45
326放大器的极限灵敏度46
327多级放大电路的噪声系数47
33元器件的噪声48
331电阻的噪声48
332电容的噪声50
333电感的噪声50
334变压器的噪声51
335二极管的噪声51
336双极型晶体管的噪声53
337场效应晶体管的噪声59
338运算放大器的噪声63
339自归零放大器的噪声特性66
3310模数转换器的噪声特性68
思考题与习题72
第4章低噪声电路的分析与设计75
41噪声电路的分析与计算75
411计算过程75
412差分运算放大器电路噪声
计算76
413反相和同相运算放大器电路噪
声计算77
42低噪声电子电路的设计79
421设计原则与步骤79
422元器件的选择79
423同相放大与反相放大的选择83
424负反馈对噪声性能的影响83
425工作点的选择85
426噪声匹配86
43屏蔽与接地88
431屏蔽88
432接地93
44噪声的测量98
441噪声测量仪器98
442正弦波法102
443噪声发生器法102
444噪声带宽Bn的测量103
思考题与习题103
第5章相关检测与锁定放大105
51相关函数105
511能量信号与功率信号105
512相关函数的概念106
52相关检测107
521自相关法107
522互相关法108
523自相关检测法中信噪比的
计算109
524互相关检测法中信噪比的
计算111
53相关器概念及其传输函数112
531相关器的数学解112
532相关器的传输函数及性能114
533相关器的等效噪声带宽117
54典型相关器电路118
55锁定放大器119
551锁定放大器的基本原理120
552锁定放大器的主要性能121
553锁定放大器的主要技术指标123
554锁定放大器的动态范围126
555双相锁定放大器132
556数字锁定放大器134
思考题与习题136
第6章取样积分器与数字多点平
均器138
61取样过程、取样定理与取样积分138
611取样的物理过程139
612取样定理139
613取样积分的基本原理140
62Boxcar积分器141
621工作原理141
622信噪比的改善142
623频率响应143
624参数选择143
63几种典型的取样积分器146
631具有基线取样补偿的取样积
分器146
632双通道取样积分器147
633多点取样积分器系统148
64数字多点平均器148
思考题与习题153
第7章匹配滤波器154
71白噪声背景下的匹配滤波器154
72色噪声背景下确知信号的匹配滤
波器159
73信号波形未知时构造匹配滤波器
的方法161
731用相干平均方法提取未知确
定性信号波形161
732有用信号有一定随机性时的
匹配滤波处理163
思考题与习题163
第8章光子计数技术165
81光子计数原理概述165
811光子流量和光流强度165
812光子发射的泊松分布166
813光电子脉冲堆积效应167
814光子计数原理框图167
82常用单光子探测器167
821光电倍增管167
822雪崩光敏二极管173
83放大器甄别器174
831放大器174
832甄别器175
84光子计数器的自动背景扣除测
量法176
85光子计数器的信噪比177
851量子效率和SNR177
852斩波条件下的SNR178
思考题与习题178
参考文献179微弱信号检测技术目录