《微弱信號(hào)檢測(cè)》教學(xué)大綱

本文格式為Word版，下載可任意編輯——《微弱信號(hào)檢測(cè)》教學(xué)大綱《微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用》教學(xué)大綱

課程名稱：微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用WeakSignalDetectionTechnologyandapplication課程編碼：036002學(xué)分：3分

總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)試驗(yàn)學(xué)時(shí)：8學(xué)時(shí)適應(yīng)專業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)

先修課程：電路分析基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)執(zhí)筆人：孫士平審訂人：熊曉東

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

本課程從應(yīng)用角度出發(fā)介紹微弱信號(hào)檢測(cè)的理論、方法和儀器，是測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)的選修課。本課程使學(xué)生了解微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程、發(fā)展方向和微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域，使學(xué)生理解微弱信號(hào)檢測(cè)儀器的工作原理，使學(xué)生把握微弱信號(hào)及其相關(guān)的基本概念以及微弱信號(hào)檢測(cè)的一般方法。二、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分派

第一章緒論

主要內(nèi)容：

1、噪聲、干擾與微弱信號(hào)的概念

2、微弱信號(hào)檢測(cè)的意義、發(fā)展歷程和發(fā)展方向3、微弱信號(hào)檢測(cè)的基本方法基本要求：

了解微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展歷程和發(fā)展方向理解噪聲、干擾與微弱信號(hào)的基本概念初步把握微弱信號(hào)檢測(cè)的基本方法學(xué)時(shí)分派：4學(xué)時(shí)

其次章噪聲、低噪聲前置放大和屏蔽接地技術(shù)

主要內(nèi)容：

1、噪聲概述

⑴與噪聲相關(guān)的的幾個(gè)基本概念

噪聲與干擾噪聲的統(tǒng)計(jì)特性

隨機(jī)噪聲的功率譜密度及相關(guān)函數(shù)放大器或線性網(wǎng)絡(luò)的噪聲帶寬信噪比、信噪改善比與噪聲系數(shù)

⑵電子元器件的噪聲

2、低噪聲前置放大技術(shù)

⑴低噪聲前置放大器的等效噪聲模型⑵低噪聲前置放大器的設(shè)計(jì)

3、微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的屏蔽與接地技術(shù)基本要求：

了解電子元器件噪聲的產(chǎn)活力理；了解低噪聲前置放大器的設(shè)計(jì)方法；了解系統(tǒng)的屏蔽與接地技術(shù)。

理解與噪聲相關(guān)的幾個(gè)基本概念。把握低噪聲前置放大器的等效噪聲模型。學(xué)時(shí)分派：4學(xué)時(shí)

第三章周期性微弱信號(hào)檢測(cè)方法

主要內(nèi)容：

1、2、3、4、5、6、

同步積分器門積分器旋轉(zhuǎn)電容濾波器相關(guān)器數(shù)字式相關(guān)器數(shù)字式信號(hào)平均器

基本要求：

了解同步積分器、門積分器、旋轉(zhuǎn)電容濾波器、模擬相關(guān)器的數(shù)學(xué)推導(dǎo)方法。理解同步積分器、門積分器、旋轉(zhuǎn)電容濾波器、模擬相關(guān)器、數(shù)字式相關(guān)器、數(shù)字式信號(hào)平均器的抑制干擾和噪聲的基本原理。

把握同步積分器、門積分器、旋轉(zhuǎn)電容濾波器、模擬相關(guān)器的傳輸函數(shù)曲線、等效噪聲帶寬等性能。學(xué)時(shí)分派：10學(xué)時(shí)

第四章周期性微弱信號(hào)檢測(cè)儀器與應(yīng)用

主要內(nèi)容：

1、2、

取樣積分器多點(diǎn)信號(hào)平均器

3、鎖定放大器

⑴基本原理⑵主要技術(shù)指標(biāo)

⑶過載能力、動(dòng)態(tài)范圍與動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)⑷幾種典型的鎖定放大器

4、周期性微弱信號(hào)檢測(cè)儀器的應(yīng)用

基本要求：

了解鎖定放大器的各種性能指標(biāo)以及常用鎖定放大器的主要性能指標(biāo)的分布范圍。理解取樣積分器、多點(diǎn)信號(hào)平均器和鎖定放大器的基本原理。

把握鎖定放大器的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)技術(shù)；把握幾種典型的鎖定放大器的工作原理；初步把握鎖定放大器的運(yùn)用。學(xué)時(shí)分派：14學(xué)時(shí)

第五章隨機(jī)性弱信號(hào)的最優(yōu)濾波檢測(cè)

主要內(nèi)容：

1、隨機(jī)信號(hào)的基本特征2、隨機(jī)信號(hào)的維納濾波3、隨機(jī)信號(hào)的卡爾曼濾波4、隨機(jī)信號(hào)的自適應(yīng)濾波

5、隨機(jī)性弱信號(hào)的最優(yōu)濾波檢測(cè)的應(yīng)用

基本要求：

了解維納濾波和卡爾曼濾波的基本原理；了解維納濾波和卡爾曼濾波的應(yīng)用。理解隨機(jī)信號(hào)的基本特征；理解自適應(yīng)濾波的基本原理。把握自適應(yīng)濾波器的典型應(yīng)用學(xué)時(shí)分派：4學(xué)時(shí)

第六章離散性微弱光信號(hào)的檢測(cè)

主要內(nèi)容：1、光子計(jì)數(shù)技術(shù)

⑴原理概述

⑵光電倍增管⑶放大器與鑒別器⑷光子計(jì)數(shù)測(cè)量系統(tǒng)2、光學(xué)多通道分析系統(tǒng)（OMA）

⑴原理概述

⑵多色儀⑶像加強(qiáng)器⑷光電轉(zhuǎn)換器件⑸光學(xué)多通道分析系統(tǒng)

3、光子計(jì)數(shù)器與光學(xué)多通道分析系統(tǒng)的應(yīng)用基本要求：

了解多色儀、像加強(qiáng)器、常用光電轉(zhuǎn)換器件的概念以及工作原理；了解光子計(jì)數(shù)器與光學(xué)多通道分析系統(tǒng)的初步應(yīng)用。

理解光子計(jì)數(shù)測(cè)量系統(tǒng)和光學(xué)多通道分析系統(tǒng)的工作原理。

學(xué)時(shí)分派：6學(xué)時(shí)三、試驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分派

本門課程安排試驗(yàn)8學(xué)時(shí)。

試驗(yàn)一、相關(guān)器的研究及其主要參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）試驗(yàn)二、同步積分器的研究及其主要參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）試驗(yàn)三、多點(diǎn)信號(hào)平均器（2學(xué)時(shí)）試驗(yàn)四、鎖定放大器原理試驗(yàn)（2學(xué)時(shí)）詳細(xì)內(nèi)容及要求參見本門課程的試驗(yàn)大綱。四、大綱說明

由于學(xué)時(shí)所限，因此，本課程主要從應(yīng)用的角度提出與微弱信號(hào)檢測(cè)有關(guān)的各種基本概念、介紹微弱信號(hào)檢測(cè)的各種方法、分析各種微弱信號(hào)檢測(cè)儀器的工作原理以及微弱信號(hào)檢測(cè)方法與儀器的典型運(yùn)用，而避免在課堂上進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。五、教學(xué)參考書