系列讲座1——信号特征VIP免费

24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间高精度数据采集系列讲座——1信号与噪声陈凯24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间内容信号1噪声2测量极限3频带及动态范围424/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间1信号概念一种可以觉察的物理量或脉冲(如电压、电流、磁场强度等),通过它们能传达消息或信息。对信号的分类方法很多，信号按数学关系、取值特征、能量功率、处理分析、所具有的时间函数特性、取值是否为实数等，可以分为确定性信号和非确定性信号（又称随机信号）、连续信号和离散信号、能量信号和功率信号、时域信号和频域信号、时限信号和频限信号、实信号和复信号等。24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间磁场强度特征非确定性信号（又称随机信号）连续信号功率信号时域信号频限信号实信号24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间2噪声对于电子线路中所标称的噪声，可以概括地认为，它是对目的信号以外的所有信号的一个总称。24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间2噪声频域看白噪声（宽频、限带、窄带）1/f噪声单频点多频点谐波24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间噪声与信号关系单频点噪声与宽频带信号单频点噪声与单频点信号宽频带噪声与单频点信号宽频带噪声与宽频带信号微弱信号不仅是幅值，主要是噪声幅值大，被淹没；24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间噪声来源外界空间（天线接收、50Hz）传感器测量电路自身（电阻热噪声、PN结散弹噪声、1/f、爆裂）电源24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间环境干扰噪声电力线电气设备射频噪声地电位差雷电天体噪声机械起源的噪声24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间电子系统内部固有噪声源电阻噪声（Johnson1928）PN结散粒噪声（Schottky1918）1/f噪声（Johnson1928）(金银、金属膜电阻、炭电阻)爆裂噪声（半导体杂质）（少数样品）24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间抑制噪声措施屏蔽良好的接地隔离噪声的电路处理24/12/25中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院——陈凯ck@cugb.edu.cn82322329科研楼1201房间3测量极限——电阻噪声对测量的基本限制是源电阻中的约翰逊噪声。在任何电阻中，热能都会产生带电粒子的运动。这种电荷的运动产生了噪声，通常称为约翰逊噪声或热噪声。带电粒子运动的功率为：P=4kTB其中：k=波尔兹曼常数（1.38×10-23J/K）T=绝对温度，单位为KB=噪声带宽，单位为Hz金属导体接近此理论的噪声极限，而其它材料产生的噪声则更高一些。电阻器（R）上产生的约翰逊噪声电压（E）为：而电阻器（R）上产生的约翰逊噪声电流（I）为：统计分析表明，在99%以上的时间内噪声的峰-峰值都在5倍的噪声的有效值范围内。所以通常将有效值噪声电平乘以5变成峰-峰值噪声。在室温下（300K），上述公式变为：所有真实的电压源和电流源都具有内阻，所以它们都表现出约翰逊噪声。对于电流测量来说，在不同带宽下，不同电阻产生的电流噪声。注意，当电阻增加时，电流噪声减小，而电压噪声增大。约翰逊噪声给出了可以达到的电压或电流测量分辨率的理论极限值。上述...