《微弱信號檢測理論與技術》是2022年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：微弱信號檢測理論與技術
- 作者：李開成
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2022年9月1日
- ISBN：9787030732453
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《微弱信號檢測理論與技術》介紹強背景噪聲下微弱信號檢測的基本理論、方法、技術及其套用。《微弱信號檢測理論與技術》分10章，主要內容包括隨機信號的基本理論，隨機信號通過系統的回響，電噪聲理論，噪聲中信號參量的估計，*小均方誤差線性濾波器（維納濾波器、卡爾曼濾波器、自適應濾波器），信號的功率譜估計，鎖定放大器，取樣積分器，光子計數器，電磁干擾及其抑制。
圖書目錄
第1章 隨機信號及其描述 1
1.1 隨機過程與隨機信號的概念 2
1.2 隨機信號的統計特性 5
1.2.1 隨機信號的機率密度函式 5
1.2.2 平穩隨機過程的機率密度函式 6
1.3 隨機信號的數字特徵 8
1.4 幾種機率分布與隨機過程 10
1.4.1 常態分配 10
1.4.2 韋布爾分布 11
1.4.3 泊松分布與泊松過程 13
1.4.4 馬爾可夫過程 14
1.5 隨機信號的相關函式 16
1.5.1 自相關函式 17
1.5.2 互相關函式 24
1.5.3 相關函式與卷積的關係 27
1.6 功率譜密度 27
1.6.1 隨機信號的功率譜密度 27
1.6.2 幾種典型信號的功率譜密度 29
1.6.3 功率譜的性質 30
1.6.4 互譜密度 32
第2章 線性時不變系統對隨機信號的回響 34
2.1 概述 35
2.2 輸出隨機信號的機率分布及其特點 35
2.3 SISO線性時不變連續系統對隨機信號的回響 36
2.3.1 系統輸出的均值和均方 36
2.3.2 系統輸出的自相關與功率譜密度 37
2.3.3 白噪聲通過線性時不變系統 38
2.3.4 系統輸入與輸出之間的互相關與互譜密度 40
2.4 非平穩隨機信號通過系統的回響 41
2.5 SISO線性時不變離散時間系統對隨機信號的回響 42
2.6 線性時不變系統的相關辨識 44
2.6.1 相關辨識的基本原理 44
2.6.2 利用白噪聲對系統進行辨識 44
2.6.3 利用偽隨機信號對系統進行辨識 45
2.6.4 激勵與回響都存在噪聲時的分析 47
第3章 電噪聲與噪聲模型 50
3.1 噪聲的基本概念 51
3.1.1 干擾與噪聲 51
3.1.2 噪聲的統計特性 51
3.1.3 白噪聲與有色噪聲 53
3.1.4 限帶白噪聲 55
3.1.5 窄帶噪聲 55
3.1.6 等效噪聲頻寬 55
3.1.7 信噪比與信噪改善比 58
3.2 電阻的噪聲 58
3.2.1 熱噪聲 58
3.2.2 過剩噪聲 60
3.3 半導體二極體的噪聲 63
3.3.1 散彈噪聲 63
3.3.2 閃爍噪聲 64
3.3.3 產生-複合噪聲 64
3.3.4 1/f噪聲 64
3.4 雙極電晶體的噪聲 65
3.5 場效應管的噪聲 66
3.6 放大器的噪聲 67
3.7 噪聲係數 69
3.7.1 放大器的噪聲係數 69
3.7.2 放大器的*小輸入信號 71
3.7.3 級聯放大器的噪聲係數 72
3.8 減小噪聲的措施 73
第4章 噪聲中信號參量估計 75
4.1 *大後驗機率估計 76
4.2 *大似然估計 78
4.3 貝葉斯估計 79
4.3.1 貝葉斯估計準則 80
4.3.2 幾種典型的貝葉斯估計 81
4.4 信號的幅值與相位估計 83
4.4.1 幅值估計 84
4.4.2 相位估計 85
4.5 線性*小方差估計 87
4.5.1 線性*小均方估計 87
4.5.2 線性遞推估計 89
4.5.3 獨立*佳組合估計 91
4.6 *小二乘估計 92
4.6.1 數量情況的*小二乘估計 92
4.6.2 矢量情況的*小二乘估計 94
4.7 估計質量評估 95
4.7.1 估計量的性能 96
4.7.2 克拉默-拉奧限 97
第5章 *小均方誤差線性濾波器 100
5.1 維納濾波理論 101
5.1.1 *小均方誤差準則 101
5.1.2 維納濾波解的積分形式 103
5.1.3 維納濾波解的正交形式 104
5.1.4 數字維納濾波器 105
5.1.5 維納濾波器的實現 106
5.1.6 離散隨機過程的時間序列模型 110
5.2 卡爾曼濾波及預測 112
5.2.1 狀態方程 112
5.2.2 信號模型與觀測模型 113
5.2.3 標量信號卡爾曼濾波 114
5.2.4 標量信號卡爾曼預測 118
5.2.5 矢量信號卡爾曼濾波及預測 119
5.2.6 卡爾曼濾波在電能質量分析中的套用 122
5.3 自適應濾波 123
5.3.1 噪聲抵消原理 123
5.3.2 自適應濾波器的套用舉例 125
5.3.3 模擬式自適應濾波器 127
5.3.4 數字式自適應濾波器 130
5.3.5 磁陣列感測器電流測量自適應濾波算法 131
第6章 噪聲中信號譜估計 135
6.1 周期圖法譜估計 137
6.1.1 周期圖法 137
6.1.2 平均周期圖法 141
6.1.3 修正的平均周期圖法 142
6.1.4 噪聲對譜估計性能的影響 149
6.1.5 採用互譜估計的周期圖法 151
6.2 相關功率譜估計法（BT法） 152
6.3 具有觀測噪聲的AR(p)信號譜估計 154
6.3.1 尤爾-沃克方程 154
6.3.2 觀測噪聲對功率譜估計的影響 155
6.3.3 修正的尤爾-沃克方程 156
6.4 具有觀測噪聲的正弦組合信號譜估計 158
6.5 *大似然譜估計 161
第7章 鎖定放大器 164
7.1 鎖定放大器概述 165
7.2 鎖定放大器的構成及基本原理 166
7.2.1 鎖定放大器的基本結構 166
7.2.2 鎖定放大器的基本原理 167
7.2.3 參考信號的獲取 169
7.2.4 將直流信號轉換成交流信號 170
7.2.5 參考信號的相位 172
7.3 正交鎖定放大器 173
7.3.1 正交鎖定放大器原理 173
7.3.2 正交鎖定放大器的Simulink建模與仿真 174
7.4 相關解調器的頻率特性 176
7.4.1 幅頻特性 176
7.4.2 相敏特性 177
7.5 開關式相關解調器 178
7.6 數字鎖定放大器 180
7.7 鎖定放大器的套用 182
第8章 取樣積分器 188
8.1 取樣積分器的基本原理 189
8.1.1 周期信號的取樣 190
8.1.2 取樣信號的積累平均 192
8.2 取樣積分器的頻域分析 192
8.3 模擬式取樣積分器 195
8.3.1 定點取樣積分器 195
8.3.2 掃描式取樣積分器 202
8.4 數位訊號平均器 203
8.5 套用舉例 207
第9章 光子計數器 212
9.1 光子量子特性 213
9.2 光電倍增管 214
9.2.1 光電倍增管的組成 214
9.2.2 光電倍增管的工作電路 216
9.2.3 光電倍增管的噪聲 218
9.2.4 光電倍增管的暗計數及脈衝堆積效應 219
9.3 光子計數器原理 221
第10章 電磁干擾與抑制 225
10.1 電磁干擾概述 226
10.2 電磁干擾的途徑 227
10.2.1 傳導耦合 227
10.2.2 電場耦合 230
10.2.3 磁場耦合 231
10.2.4 電磁輻射耦合 233
10.3 電磁禁止 239
10.3.1 禁止措施及禁止體 239
10.3.2 禁止效能及禁止設計原則 240
10.3.3 孔洞造成的電磁泄漏及其防護 242
10.4 電路接地 243
10.4.1 電力系統與電氣設備的接地 243
10.4.2 電磁兼容中的接地 243
10.5 電纜禁止層接地 246
10.5.1 禁止層與芯線之間的耦合 246
10.5.2 電纜禁止層接地抑制電場耦合干擾 249
10.5.3 電纜禁止層接地抑制磁場耦合干擾 251
10.6 放大器輸入迴路接地 256
10.7 其他干擾抑制技術 261
參考文獻 263
