出版時間:2011-4 出版社:清華大學出版社 作者:高晉占 頁數(shù):338
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內(nèi)容概要
微弱信號檢測是發(fā)展高新技術(shù)、探索及發(fā)現(xiàn)新的自然規(guī)律的重要手段,對推動很多領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的應(yīng)用價值。對于淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑制噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內(nèi)容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外部干擾噪聲的產(chǎn)生和傳播問題,并詳細介紹各種不同噪聲的抑制方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關(guān)檢測、自適應(yīng)降噪等應(yīng)用技術(shù)?!段⑷跣盘枡z測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫(yī)學工程、核技術(shù)、測試技術(shù)與儀器等專業(yè)的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設(shè)計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術(shù)人員參考。
作者簡介
高晉占,清華大學教授,工學博士。1970年畢業(yè)于清華大學并留校任教,1979-1982年由教育部選派到荷蘭Delft大學電機系學習。多次承擔國家自然科學基金項目及科技攻關(guān)項目的研究工作,在多相流檢測、微弱信號檢測以及智能儀表領(lǐng)域達到先進水平。在國內(nèi)外學術(shù)刊物上發(fā)表文章多篇。曾在“智能儀器設(shè)計基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控中的微機應(yīng)用》和《微型計算機應(yīng)用技術(shù)》等書中編寫部分章節(jié),主編《注冊工程師執(zhí)業(yè)資格考試復習教程一公共基礎(chǔ)部分》。
書籍目錄
第1章 微弱信號檢測與隨機噪聲1.1 微弱信號檢測概述1.2 常規(guī)小信號檢測方法1.2.1 濾波1.2.2 調(diào)制放大與解調(diào)1.2.3 零位法1.2.4 反饋補償法1.3 隨機噪聲及其統(tǒng)計特征1.3.1 隨機噪聲的概率密度函數(shù)1.3.2 隨機噪聲的均值、方差和均方值1.3.3 隨機噪聲的相關(guān)函數(shù)與協(xié)方差函數(shù)1.3.4 隨機噪聲的功率譜密度函數(shù)1.4 常見隨機噪聲1.4.1 白噪聲與有色噪聲1.4.2 窄帶噪聲1.5 隨機噪聲通過電路系統(tǒng)的響應(yīng)1.5.1 隨機噪聲通過線性系統(tǒng)的響應(yīng)1.5.2 非平穩(wěn)隨機噪聲通過線性系統(tǒng)的響應(yīng)1.5.3 隨機噪聲通過非線性系統(tǒng)的響應(yīng)1.6 等效噪聲帶寬1.6.1 等效噪聲帶寬的定義1.6.2 等效噪聲帶寬的計算方法第2章 放大器的噪聲源和噪聲特性2.1 電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲源2.1.1 電阻的熱噪聲2.1.2 PN結(jié)的散彈噪聲2.1.3 1/f噪聲2.1.4 爆裂噪聲2.2 放大器的噪聲指標與噪聲特性2.2.1 噪聲系數(shù)和噪聲因數(shù)2.2.2 級聯(lián)放大器的噪聲系數(shù)2.2.3 放大器的噪聲模型2.2.4 放大器的噪聲特性2.3 二極管和雙極型晶體管的噪聲特性2.3.1 半導體二極管的噪聲模型2.3.2 雙極型晶體管的噪聲模型2.3.3 雙極型晶體管的等效輸入噪聲2.3.4 雙極型晶體管的噪聲因數(shù)頻率分布2.4 場效應(yīng)管的噪聲特性2.4.1 場效應(yīng)管的內(nèi)部噪聲源2.4.2 場效應(yīng)管的噪聲等效電路與噪聲特性2.5 運算放大器的噪聲特性2.5.1 運算放大器的等效輸入噪聲模型2.5.2 運算放大器的噪聲性能計算2.6 低噪聲放大器設(shè)計2.6.1 有源器件的選擇2.6.2 偏置電路與直流工作點選擇2.6.3 噪聲匹配2.6.4 反饋電路對噪聲特性的影響2.6.5 高頻低噪聲放大器設(shè)計考慮2.7 噪聲特性測量2.7.1 噪聲功率和有效值測量2.7.2 噪聲功率譜密度測量2.7.3 噪聲系數(shù)測量2.7.4 其他噪聲特性的測量和計算第3章 干擾噪聲及其抑制3.1 環(huán)境干擾噪聲3.1.1 干擾噪聲源3.1.2 干擾噪聲的頻譜分布3.2 干擾耦合途徑3.2.1 傳導耦合3.2.2 電場耦合……第4章 鎖定放大第5章 取樣積分與數(shù)字式平均第6章 相關(guān)檢測第7章 自適應(yīng)噪聲抵消附錄A 常用常數(shù)附錄B 線性二端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲模型附錄C 磁場薄屏蔽層中的多次反射參考文獻
章節(jié)摘錄
第2章 放大器的噪聲源和噪聲特性 對于電子噪聲,通常有兩種定義:一種是由于電荷載體的隨機運動所導致的電壓或電流的隨機波動,另一種是污染或干擾有用信號的不期望的信號。第二種噪聲定義的范圍更廣,它既包括電路內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲,也包括來自電路外部的干擾。這種疊加在有用信號上的外部干擾噪聲可能是隨機的,也可能是確定性的。本書將采用廣義的噪聲概念?! ∮山M成檢測電路的元件產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲稱之為固有噪聲,它是由電荷載體的隨機運動所引起的。例如,散彈噪聲就是流過勢壘(如半導體PN結(jié))的電流的隨機成分,它是由載流子隨機越過勢壘所引起的。熱力引起的載流子的隨機運動是熱噪聲的根源,其幅度取決于溫度,也與導體的電阻值有關(guān),即使沒有電流流過導體,熱噪聲依然存在?! ”菊路治龊驼撌鲭娐穬?nèi)部的固有噪聲,第3章分析和論述外部干擾噪聲?! ?.1 電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲源 為了把微弱信號幅度放大到人們可以感知的幅度,必須使用放大器和其他電路對其進行處理。但是,電子系統(tǒng)內(nèi)部幾乎所有的器件本身往往就是噪聲源,在放大微弱信號的同時,這些噪聲源產(chǎn)生的噪聲同樣會被放大。即使電子系統(tǒng)外部的所有干擾噪聲都被有效地抑制掉,放大器也會輸出一定幅度的噪聲。在各種測試系統(tǒng)中,固有噪聲的大小決定了系統(tǒng)的分辨率和可檢測的最小信號幅度。電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲具有隨機的性質(zhì),其瞬時幅度不可預測,只能用概率和統(tǒng)計的方法來表述其大小和特征,例如用均方值、概率密度函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等進行描述?! ¢L期以來,人們對電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲進行了大量的理論分析和實驗研究,詳細介紹這些成果超出了本書的范圍,這里只是適當?shù)亟榻B固有噪聲源的特性,以便用于推演電路元件的噪聲模型,以及說明電路和系統(tǒng)中固有噪聲的分析方法?! ?hellip;…
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