微弱信號(hào)檢測(cè)理論與技術(shù)

目錄
第1章　隨機(jī)信號(hào)及其描述　1
1.1　隨機(jī)過(guò)程與隨機(jī)信號(hào)的概念　2
1.2　隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性　5
1.2.1　隨機(jī)信號(hào)的概率密度函數(shù)　5
1.2.2　平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程的概率密度函數(shù)　6
1.3　隨機(jī)信號(hào)的數(shù)字特征　8
1.4　幾種概率分布與隨機(jī)過(guò)程　10
1.4.1　正態(tài)分布　10
1.4.2　韋布爾分布　11
1.4.3　泊松分布與泊松過(guò)程　13
1.4.4　馬爾可夫過(guò)程　14
1.5　隨機(jī)信號(hào)的相關(guān)函數(shù)　16
1.5.1　自相關(guān)函數(shù)　17
1.5.2　互相關(guān)函數(shù)　24
1.5.3　相關(guān)函數(shù)與卷積的關(guān)系　27
1.6　功率譜密度　27
1.6.1　隨機(jī)信號(hào)的功率譜密度　27
1.6.2　幾種典型信號(hào)的功率譜密度　29
1.6.3　功率譜的性質(zhì)　30
1.6.4　互譜密度　32
第2章　線性時(shí)不變系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)信號(hào)的響應(yīng)　34
2.1　概述　35
2.2　輸出隨機(jī)信號(hào)的概率分布及其特點(diǎn)　35
2.3　SISO線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)信號(hào)的響應(yīng)　36
2.3.1　系統(tǒng)輸出的均值和均方　36
2.3.2　系統(tǒng)輸出的自相關(guān)與功率譜密度　37
2.3.3　白噪聲通過(guò)線性時(shí)不變系統(tǒng)　38
2.3.4　系統(tǒng)輸入與輸出之間的互相關(guān)與互譜密度　40
2.4　非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)的響應(yīng)　41
2.5　SISO線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)信號(hào)的響應(yīng)　42
2.6　線性時(shí)不變系統(tǒng)的相關(guān)辨識(shí)　44
2.6.1　相關(guān)辨識(shí)的基本原理　44
2.6.2　利用白噪聲對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)　44
2.6.3　利用偽隨機(jī)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)　45
2.6.4　激勵(lì)與響應(yīng)都存在噪聲時(shí)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(tǒng)計(jì)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　等效噪聲帶寬　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(guò)剩噪聲　60
3.3　半導(dǎo)體二極管的噪聲　63
3.3.1　散彈噪聲　63
3.3.2　閃爍噪聲　64
3.3.3　產(chǎn)生-復(fù)合噪聲　64
3.3.4　1/f噪聲　64
3.4　雙極晶體管的噪聲　65
3.5　場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲　66
3.6　放大器的噪聲　67
3.7　噪聲系數(shù)　69
3.7.1　放大器的噪聲系數(shù)　69
3.7.2　放大器的*小輸入信號(hào)　71
3.7.3　級(jí)聯(lián)放大器的噪聲系數(shù)　72
3.8　減小噪聲的措施　73
第4章　噪聲中信號(hào)參量估計(jì)　75
4.1　*大后驗(yàn)概率估計(jì)　76
4.2　*大似然估計(jì)　78
4.3　貝葉斯估計(jì)　79
4.3.1　貝葉斯估計(jì)準(zhǔn)則　80
4.3.2　幾種典型的貝葉斯估計(jì)　81
4.4　信號(hào)的幅值與相位估計(jì)　83
4.4.1　幅值估計(jì)　84
4.4.2　相位估計(jì)　85
4.5　線性*小方差估計(jì)　87
4.5.1　線性*小均方估計(jì)　87
4.5.2　線性遞推估計(jì)　89
4.5.3　獨(dú)立*佳組合估計(jì)　91
4.6　*小二乘估計(jì)　92
4.6.1　數(shù)量情況的*小二乘估計(jì)　92
4.6.2　矢量情況的*小二乘估計(jì)　94
4.7　估計(jì)質(zhì)量評(píng)估　95
4.7.1　估計(jì)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(zhǔn)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(shù)字維納濾波器　105
5.1.5　維納濾波器的實(shí)現(xiàn)　106
5.1.6　離散隨機(jī)過(guò)程的時(shí)間序列模型　110
5.2　卡爾曼濾波及預(yù)測(cè)　112
5.2.1　狀態(tài)方程　112
5.2.2　信號(hào)模型與觀測(cè)模型　113
5.2.3　標(biāo)量信號(hào)卡爾曼濾波　114
5.2.4　標(biāo)量信號(hào)卡爾曼預(yù)測(cè)　118
5.2.5　矢量信號(hào)卡爾曼濾波及預(yù)測(cè)　119
5.2.6　卡爾曼濾波在電能質(zhì)量分析中的應(yīng)用　122
5.3　自適應(yīng)濾波　123
5.3.1　噪聲抵消原理　123
5.3.2　自適應(yīng)濾波器的應(yīng)用舉例　125
5.3.3　模擬式自適應(yīng)濾波器　127
5.3.4　數(shù)字式自適應(yīng)濾波器　130
5.3.5　磁陣列傳感器電流測(cè)量自適應(yīng)濾波算法　131
第6章　噪聲中信號(hào)譜估計(jì)　135
6.1　周期圖法譜估計(jì)　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(duì)譜估計(jì)性能的影響　149
6.1.5　采用互譜估計(jì)的周期圖法　151
6.2　相關(guān)功率譜估計(jì)法（BT法）　152
6.3　具有觀測(cè)噪聲的AR(p)信號(hào)譜估計(jì)　154
6.3.1　尤爾-沃克方程　154
6.3.2　觀測(cè)噪聲對(duì)功率譜估計(jì)的影響　155
6.3.3　修正的尤爾-沃克方程　156
6.4　具有觀測(cè)噪聲的正弦組合信號(hào)譜估計(jì)　158
6.5　*大似然譜估計(jì)　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(gòu)成及基本原理　166
7.2.1　鎖定放大器的基本結(jié)構(gòu)　166
7.2.2　鎖定放大器的基本原理　167
7.2.3　參考信號(hào)的獲取　169
7.2.4　將直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成交流信號(hào)　170
7.2.5　參考信號(hào)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(guān)解調(diào)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(kāi)關(guān)式相關(guān)解調(diào)器　178
7.6　數(shù)字鎖定放大器　180
7.7　鎖定放大器的應(yīng)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(hào)的取樣　190
8.1.2　取樣信號(hào)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(diǎn)取樣積分器　195
8.3.2　掃描式取樣積分器　202
8.4　數(shù)字信號(hào)平均器　203
8.5　應(yīng)用舉例　207
第9章　光子計(jì)數(shù)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(jì)數(shù)及脈沖堆積效應(yīng)　219
9.3　光子計(jì)數(shù)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(dǎo)耦合　227
10.2.2　電場(chǎng)耦合　230
10.2.3　磁場(chǎng)耦合　231
10.2.4　電磁輻射耦合　233
10.3　電磁屏蔽　239
10.3.1　屏蔽措施及屏蔽體　239
10.3.2　屏蔽效能及屏蔽設(shè)計(jì)原則　240
10.3.3　孔洞造成的電磁泄漏及其防護(hù)　242
10.4　電路接地　243
10.4.1　電力系統(tǒng)與電氣設(shè)備的接地　243
10.4.2　電磁兼容中的接地　243
10.5　電纜屏蔽層接地　246
10.5.1　屏蔽層與芯線之間的耦合　246
10.5.2　電纜屏蔽層接地抑制電場(chǎng)耦合干擾　249
10.5.3　電纜屏蔽層接地抑制磁場(chǎng)耦合干擾　251
10.6　放大器輸入回路接地　256
10.7　其他干擾抑制技術(shù)　261
參考文獻(xiàn)　263