华信教育资源网
微弱信号检测
丛   书   名: 新工科建设·电子信息类系列教材
作   译   者:肖仲喆 出 版 日 期:2026-04-01
出   版   社:电子工业出版社 维   护   人:杜军 
书   代   号:G0525210 I S B N:9787121525216

图书简介:

本书围绕噪声特性及各种抑制噪声的方法展开,紧密结合工程应用需求,系统阐述微弱信号检测领域的理论基础、核心方法与关键技术。全书共 7 章,主要内容包括:绪论;随机噪声及其统计特性;电路噪声与低噪声电路;干扰及对干扰的抑制;锁定放大器;取样积分器与数字多点平均器;随机微弱信号的滤波检测。 本书可作为测控技术与仪器、电子信息、物理、化学、生物医学工程、光学工程、自动化等相关专业的高年级本科生及研究生教材,也可供精密测量、传感器系统、信号处理等领域的科研与工程技术人员参考。
定价 45.0
您的专属联系人更多
关注 评论(0) 分享
配套资源 图书内容 样章/电子教材 图书评价
  • 配 套 资 源

    本书资源

    会员上传本书资源

  • 图 书 内 容

    内容简介

    本书围绕噪声特性及各种抑制噪声的方法展开,紧密结合工程应用需求,系统阐述微弱信号检测领域的理论基础、核心方法与关键技术。全书共 7 章,主要内容包括:绪论;随机噪声及其统计特性;电路噪声与低噪声电路;干扰及对干扰的抑制;锁定放大器;取样积分器与数字多点平均器;随机微弱信号的滤波检测。 本书可作为测控技术与仪器、电子信息、物理、化学、生物医学工程、光学工程、自动化等相关专业的高年级本科生及研究生教材,也可供精密测量、传感器系统、信号处理等领域的科研与工程技术人员参考。

    图书详情

    ISBN:9787121525216
    开 本:16(185*260)
    页 数:198
    字 数:310

    本书目录

    第1章  绪论
    1.1  微弱信号检测的背景与概念
    1.2  常规小信号检测方法
    1.2.1  最常规方法——滤波
    1.2.2  直流小信号检测——调制放大解调
    1.2.3  利用参考量——零位法
    1.2.4  闭环检测——反馈补偿法
    1.3  微弱信号检测的常用指标与方法
    思考与练习
    第2章  随机噪声及其统计特性
    2.1  电路噪声的随机特性——统计特性
    2.2  随机噪声的相关函数与功率谱密度函数
    2.2.1  自相关函数
    2.2.2  互相关函数与互协方差函数
    2.2.3  功率谱密度函数
    2.2.4  多噪声源同时存在的情况
    2.3  随机噪声特性
    2.3.1  随机噪声时域幅度分布——高斯噪声
    2.3.2  常见随机噪声功率谱密度函数——白噪声和有色噪声
    2.4  随机噪声通过线性时不变系统
    2.5  等效噪声带宽
    思考与练习
    第3章  电路噪声与低噪声电路
    3.1  固有噪声的来源——元器件噪声
    3.1.1  电阻噪声特性
    3.1.2  电容和电感噪声特性
    3.1.3  二极管噪声特性
    3.1.4  双极型晶体管噪声特性
    3.1.5  场效应管噪声特性
    3.2  运算放大器噪声
    3.3  噪声系数
    3.3.1  噪声系数的定义
    3.3.2  最佳源电阻与最小噪声系数
    3.3.3  放大器的极限灵敏度
    3.3.4  级联放大器的噪声系数——弗里斯公式
    3.4  低噪声电路的噪声分析
    3.4.1  示例电路的噪声分析
    3.4.2  同相运算放大电路的噪声分析
    3.4.3  反相运算放大电路的噪声分析
    3.5  低噪声电路设计
    3.5.1  元器件的选择
    3.5.2  噪声匹配
    思考与练习
    第4章  干扰及对干扰的抑制
    4.1  干扰源及特性
    4.2  干扰耦合途径及屏蔽方式
    4.2.1  电场耦合干扰与屏蔽
    4.2.2  磁场耦合干扰与屏蔽
    4.2.3  传导耦合、公共阻抗耦合与电源耦合
    4.3  接地
    4.3.1  接地方式
    4.3.2  地回路电流的影响及抑制
    思考与练习
    第5章  锁定放大器
    5.1  相关检测概述
    5.2  锁定放大器中的相关结构
    5.2.1  自相关检测与互相关检测
    5.2.2  相关检测中的频谱搬移
    5.2.3  相关器结构与特性
    5.2.4  相关器的性能参数
    5.2.5  典型相关器示例
    5.2.6  相关器变种:同步积分器与旋转电容滤波器
    5.3  锁定放大器的结构与特性
    5.3.1  锁定放大器的结构
    5.3.2  锁定放大器的性能指标与动态协调
    5.3.3  锁定放大器的应用
    5.4  数字锁定放大器
    思考与练习
    第6章  取样积分器与数字多点平均器
    6.1  取样积分器
    6.1.1  取样积分的基本原理
    6.1.2  取样积分器的原理与特性
    6.1.3  取样积分器的传输特性
    6.1.4  取样积分器的参数选择
    6.1.5  对取样积分器的基线补偿方法
    6.2  数字多点平均器
    6.2.1  数字多点平均器的原理
    6.2.2  数字多点平均器的实现方式
    6.2.3  数字多点平均器的传输特性
    思考与练习
    第7章  随机微弱信号的滤波检测
    7.1  随机微弱信号的最优滤波
    7.1.1  维纳滤波
    7.1.2  卡尔曼滤波
    7.2  随机微弱信号的自适应滤波
    7.2.1  自适应横向滤波器
    7.2.2  最陡下降法
    7.2.3  最小均方算法
    思考与练习
    附录A

    展开

    前     言

    前 言
       随着现代科学技术的飞速发展,人类对自然规律的探索不断深入,对信息感知与获取能力的要求也日益提高。在物理、化学、生物医学、地球科学、精密测量、空间探测等诸多前沿科学与工程领域,目标信号往往极其微弱,深陷于复杂噪声背景之中。针对噪声背景的微弱信号检测技术,正是应对这一挑战的关键所在。
    微弱信号检测的思想萌芽经历了早期的理论积淀之后,在 1962 年正式出现了现代意义上的工程化应用。在这一年商用锁定放大器和取样积分器的出现,标志着人类首次拥有了系统性地从强噪声中提取深埋的微弱交流或重复脉冲信号的有力工具,实现了当时微伏量级的信号检测水平,奠定了微弱信号检测技术的根基。在此后 60 余年的发展过程中,微弱信号检测技术经历了从模拟技术到数字技术的演进,从单一功能向集成化、智能化的发展,微弱信号检测技术不断突破极限,在数字化进程的早期就达到了纳伏量级,并在21 世纪达到了亚纳伏量级,在极低温条件下可以达到皮伏量级。它不仅是信息获取领域的核心技术之一,还是推动高新技术发展、实现微弱物理量精确测量的重要基础,它支撑了扫描探针显微镜、量子精密测量、单分子探测等前沿领域的崛起。即便在如今的人工智能时代,准确可靠的高质量数据样本依然是有效驱动各种智能算法网络的基础,而微弱信号检测正是保障源头数据真实性与精确性的关键环节。
        本书以电子学、信号处理、噪声理论与传感器技术为基础,系统阐述微弱信号检测的基本原理、关键技术及其工程实现。在结构上,本书首先在绪论部分引入微弱信号检测的背景与概念,并简单回顾部分常规小信号检测方法,其后内容划分为三大模块。第一模块包含第 2 ~ 4 章,围绕造成微弱信号难以检测的因素—噪声和干扰进行阐述,在介绍噪声和干扰的基本特性的同时,给出应对噪声和干扰的常见方法,作为对微弱信号进行相关检测等核心处理前的预处理基础。第二模块包含第 5、6 章,分别介绍两大类基于相关检测的微弱信号检测方法,第 5 章讲述用于最优解调窄带连续周期(正弦波 / 方波)信号的锁定放大器,其中,为了突出锁定放大原理,在 5.1 ~ 5.3 节的理论内容中以模拟锁定放大器理论为基础,而在 5.4 节对当前国内外典型的商用数字锁定放大器的型号和性能进行简要介绍;第 6 章讲述用于高效恢复重复瞬态波形的取样积分器与数字多点平均器;第三模块包含第 7 章,引入了基于最优滤波和自适应滤波的非相关检测方法,作为对相关检测方法的补充,这一模块更适合研究生学习,在本科层面的教学中,如受限于课时或学生基础等因素,可作为选学内容。
        在本书撰写过程中,编者综合参考了国内已有的各版本微弱信号检测方向的优秀教材,以及相关的学术专著与论文。同时,编者结合多年在授课实践中的经验积累,尝试采IV 微弱信号检测
    用旁注的方式,在尽可能不影响正文描述的连贯性的基础上,对理论内容进行更方便学生理解的解释。在此感谢同行专家提出的宝贵建议,也感谢研究团队成员在资料整理等工作中提供的支持。由于编者水平有限,书中难免存在疏漏或不足之处,恳请广大读者批评指正。
    
    展开

    作者简介

    肖仲喆,副教授,硕士生导师。近年来主讲《信号与线性系统》、《微弱信号检测技术》等多门本科生课程。科研方向主要为音频信号处理、情感计算、基于音频信号的目标检测等,主持完成包含国家自然科学基金项目在内的科研项目多项。
  • 样 章 试 读
  • 图 书 评 价 我要评论
华信教育资源网