微弱信号检测的原理和方法VIP免费

光电信号处理微弱信号检测的基本原理与方法 第三章 微弱信号检测的基本原理与方法第三章 微弱信号检测的基本原理与方法 §3.1 低噪声电子设计的适用范围 §3.2 窄带滤波法 §3.3 双路消噪法 §3.4 同步累积法 §3.5 锁定接收法 §3.6 取样积分法 (Boxcar 方法 ) §3.7 相关检测法 §3.8 光子计数技术 §3.9 计算机处理方法 §3.10 常用弱检仪器§3.1 低噪声电子设计的适用范围1 低噪声电子设计的适用范围低噪声电子设计的方法：使用的前提：是要求在电信号处理的输入端有足够大的信噪比，处理的结果是使信噪比不至于变坏。如果在信号处理系统的输入端，信噪比已很糟糕，甚至信号深埋于噪声之中，这时要想将信号检测出来，仅用低噪声电子设计的方法就不行了。这时，必须根据信号和噪声的不同特点，采用相应的方法将信号与噪声分离。 这就是微弱信号检测的方法 。2 微弱信号检测的途径微弱信号检测的途径：● 一是降低传感器与放大器的固有噪声，尽量提高其信噪比；● 二是研制适合弱信号检测的原理，并能满足特殊需要的器件，● 三是研究并采用各种弱信号检测技术，通过各种手段提取信号， 这三者缺一不可。33 信噪比改善（ 信噪比改善（ SNIRSNIR ）） 在介绍微弱信号检测的一般方法之前， 先介绍信噪比改善（ SNIR ）的定义；● 信噪比改善（ SNIR ）是衡量弱信号检测仪器的一项重要性能指标。● 信噪比改善的定义为： iiooNSNSSNIR//＝输入信噪比输出信噪比 从数学表达式看， SNIR 是噪声系数 NF 的倒数，但实质上两者是有差别的。 ● 噪声系数 NF≥1 。 这个结论的前提：假设了输入噪声的带宽等于或小于放大系统的带宽；● 实际上输入噪声的带宽要大于放大系统的带宽，因而噪声系数 NF 便有可能要小于 1 ， 因此，有必要给出信噪比改善的概念。信噪比改善（ SNIR ）＝ 222020//nisinsEVEV＝输入信噪比输出信噪比Eni 是位于信号源处放大系统的等效输入噪声，假定 Eni 是白噪声 ，其功率谱密度为常数： Δfin 为输入噪声的带宽。 innifE2下面导出白噪声情况下 SNIR 的表示式：那么输出端噪声： 为放大系统的增益。得： 是放大系统对信号的功率增益， 取中频区最大值，即所以： dffKEvn)(2 0 20sisovVVfK)(dffKfVVfVdffKVSNIRvinsisinSivs)(/)(/2 0 22o22 0 2o22sisoVV)(0222ofKVVvsis dffKffKSNIRvinv)()(2...