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编辑推荐

　　《全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材：微弱信号检测与应用》可作为测控技术与仪器、地球物理、地球勘探、测录井、自动化、电子信息工程、通信工程、物理、光学、化学、生物医学工程、医学仪器等专业的高年级本科生和研究生教材，也可以作为有关专业工程技术人员与科技人员的参考书。

内容简介

　　《全国高等院校仪器仪表及自动化类“十二五”规划教材：微弱信号检测与应用》以微弱信号检测过程中的引例为起点，阐述微弱信号检测的应用领域和应用范围，对常用的微弱信号检测方法和检测仪器进行理论分析和介绍。全书共分6章，内容包括噪声、干扰、微弱信号检测、信噪比、信噪改善比等的基本概念，低噪声前置放大与屏蔽、接地技术，同步积分器、旋转电容滤波器、相关器、数字式相关器等周期性微弱信号检测的基本方法，取样积分器、多点信号平均器、锁定放大器的基本检测原理及其应用，随机性微弱信号的最佳滤波检测，离散性微弱光信号的检测方法。

目录

第1章 绪论
1.1 干扰、噪声的概念
1.1.1 干扰和噪声
1.1.2 随机噪声的功率谱密度及噪声分类
1.1.3 相关函数及随机噪声的相关函数
1.1.4 等效噪声带宽
1.2 微弱信号检测
1.2.1 微弱信号检测的概念
1.2.2 微弱信号检测的意义和目的
1.2.3 微弱信号检测的内容
1.2.4 常规小信号检测方法与微弱信号检测的基本方法
1.3 信噪比、信噪改善比、噪声系数和噪声因数
1.3.1 信噪比和信噪改善比
1.3.2 噪声系数和噪声因数
思考和练习

第2章 低噪声前置放大与屏蔽、接地技术
2.1 电子元器件的噪声
2.1.1 电阻的噪声
2.1.2 电容器的噪声
2.1.3 变压器的噪声
2.1.4 晶体管的噪声
2.1.5 场效应管的噪声
2.2 低噪声前置放大技术
2.2.1 低噪声前置放大器的等效噪声模型
2.2.2 低噪声前置放大器的设计
2.3 微弱信号检测系统屏蔽与接地技术
2.3.1 干扰噪声源
2.3.2 电容性耦合与屏蔽
2.3.3 电感性耦合与屏蔽
2.3.4 接地方式
2.3.5 系统的地回路电流
2.3.6 切断或减小地回路电流的几种方法
思考和练习

第3章 周期性微弱信号检测方法
3.1 同步积分器
3.1.1 同步积分器的原理
3.1.2 同步积分器的性能
3.1.3 同步积分器的两节串联
3.1.4 同步积分器的等效噪声带宽
3.1.5 实用同步积分器电路
3.2 旋转电容滤波器
3.2.1 旋转电容滤波器的原理
3.2.2 旋转电容滤波器的性能
3.2.3 旋转电容滤波器的等效噪声带宽
3.2.4 实用旋转电容滤波器电路
3.3 相关器
3.3.1 相关器的原理
3.3.2 相关器的性能
3.3.3 相关器的等效噪声带宽
3.4 数字式相关器
3.4.1 相关器的种类及数字式相关器的系统组成
3.4.2 数字式相关函数的实际运算
3.4.3 数字式相关函数的实现
3.4.4 数字式相关函数的误差分析
3.5 应用实例——编码地震提高地震探测能力
3.5.1 编码地震基本原理
3.5.2 编码地震实验系统实现方法
3.5.3 信号和噪声特征分析
3.5.4 数据相关分析结果
3.5.5 结论
思考和练习

第4章 取样积分器、多点信号平均器、锁定放大器的基本检测原理及其应用
4.1 门积分电路
4.1.1 门积分电路的传输函数
4.1.2 门积分电路的性能
4.1.3 门积分电路的等效噪声带宽
4.1.4 信噪比的改善
4.2 取样积分器
4.2.1 取样概述
4.2.2 取样积分器的取样方式
4.2.3 取样积分器的原理和工作方式
4.3 多点信号平均器
4.3.1 多点信号平均器的工作原理
4.3.2 数字式多点信号平均器的结构组成
4.3.3 数字式平均的信噪改善比
4.3.4 数字式平均的传输函数特性
4.3.5 数字式平均的实现算法
4.4 锁定放大器
4.4.1 锁定放大器的基本原理
4.4.2 锁定放大器的主要技术指标
4.4.3 锁定放大器的过载能力、动态范围与动态协调
4.4.4 几种典型的锁定放大器
4.4.5 正交矢量锁定放大器
4.5 应用实例——物质含水量检测系统设计与分析
4.5.1 检测系统设计及工作原理
4.5.2 数据分析和处理
4.5.3 结论分析
思考和练习

第5章 随机性微弱信号的最佳滤波检测
5.1 随机性微弱信号的基本特征
5.2 随机性微弱信号的匹配滤波器
5.2.1 匹配滤波器理论
5.2.2 白噪声背景下的匹配滤波器对微弱信号的检测
5.2.3 有色噪声背景下的匹配滤波器对微弱信号的检测
5.3 随机性微弱信号的维纳滤波
5.3.1 维纳滤波器必须满足的基本方程
5.3.2 维纳滤波器的非因果解
5.3.3 维纳滤波器的因果解
5.3.4 维纳滤波器的正交性
5.3.5 维纳滤波器的离散检测
5.4 随机性微弱信号的卡尔曼滤波
5.4.1非递归算法和递归算法
5.4.2一维（或标量）卡尔曼滤波方程
5.4.3一维卡尔曼滤波算法及模型
5.4.4一维卡尔曼滤波检测
思考和练习

第6章 离散性微弱光信号的检测方法
6.1 概述
6.2 光子计数技术
6.2.1 光子计数技术原理概述
6.2.2 光电倍增管的结构、种类及应用
6.2.3 甄别器
6.2.4 计数器的工作方式
6.2.5 光子计数系统的检测误差及其处理方法
6.3 光学多通道分析仪
6.3.1 概述
6.3.2 多色仪
6.3.3 多通道检测器中的光电检测器
6.3.4 像增强器
6.3.5 光学多通道分析仪的工作原理
6.4 光子计数器与光学多通道分析仪的应用
6.4.1 用单光子计数法检测稀土荧光材料的激发光谱
6.4.2 利用光学多通道分析仪检测人体血液荧光光谱及其在生物医学领域中的应用
6.4.3 光学多通道分析仪在癌症诊断中的应用
思考和练习
参考文献

前言/序言

　　随着现代科学技术的发展，人类为揭示大自然的奥秘总是在寻求新的检测理论和检测方法，也推动了新的检测技术和复杂的自动控制系统及信息处理理论技术的提高。多年来科学家们在研究宏观和微观世界的过程中，不断开发能把淹没在噪声中的大量有用信息检测出来的理论和方法，通过不断系统化、模块化的完善，形成了一个新的微弱信号检测的学科分支。现如今，微弱信号检测技术已广泛地应用于石油工业、地球勘探、太空探索、工业、农业、卫生、国防、科研等各领域。在这些应用领域中，几乎都涉及微弱信号检测问题。因此，微弱信号检测技术是人们了解世界的重要组成部分。微弱信号检测技术是一种将信号与强噪声分离的高新技术，它以参考信号、计算机和现代数字处理器件为基础，通过对信号的噪声进行抑制、以提高信噪比为目的的检测手段进行检测，即通过微弱信号检测得到高信噪比的电信号，由输入电路、放大电路等检测电路提取有用信息，再经模数转换接口输入微型计算机运算、处理，最后显示或打印输出所需检测物体的几何量或物理量等参数。因此，微弱信号检测技术是现代检测技术最重要的手段和方法之一，是现代检测技术的一个重要的发展方向。
　　本书是根据教育部相关课程大纲编写的，编写时也参照了长江大学石油仪器重点专业建设课程微弱信号检测技术的教学大纲，并经电子工业出版社“十二五”规划教材编委会及编委会成员中多位专家和教授多次讨论定稿而成。
　　本书共分为6章，每章以案例为引导进行理论推导，再进行实践举例。主要内容包括噪声、干扰、微弱信号检测、信噪比、信噪改善比等的基本概念；低噪声前置放大与屏蔽、接地技术；同步积分器、旋转电容滤波器、相关器、数字式相关器等周期性微弱信号检测的基本方法；取样积分器、多点信号平均器、锁定放大器的基本检测原理及其应用；随机性微弱信号的最佳滤波检测；离散性微弱光信号的检测方法。
　　本书每章内容大体包含6个部分：（1）案例导引；（2）理论基础推导；（3）微弱信号检测方法；（4）微弱信号检测方法的信噪比及特性分析；（5）对应微弱信号检测技术的数字处理方法；（6）典型应用。
　　本书实用性强、适用面广，可作为测控技术与仪器、地球物理、地球勘探、测录井、自动化、电子信息工程、通信工程、物理、光学、化学、生物医学工程、医学仪器等专业的高年级本科生和研究生教材，也可作为医疗仪器仪表工程、产品质量检测与控制、自动化仪器仪表、计量工程、信息工程等有关专业工程技术人员与科技人员的参考书。
　　在本书编写过程中受到旅居加拿大的熊晓东教授的悉心指导和极大关心，在此表示真诚的谢意！
　　尽管编者为本书付出了许多的心血和努力，但书中难免存在疏漏，恳请广大读者批评指正。
　　孙士平2012年10月于长江大学
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