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第一章　噪声基础知识 1

一　微弱信号检测的意义 1

（一）测量技术的重要性及当前发展方向 1

（二）何谓微弱信号检测 2

（三）当前微弱信号检测的成效 4

二　噪声的基本性质 6

（一）噪声的定义和种类 7

（二）噪声的度量 9

（三）电子噪声 12

（一）概率与概率分布函数 15

三　噪声的统计性质 15

（二）两类常见的概率分布函数 18

（三）相关函数 21

（四）电子噪声的相关函数 23

四　器件噪声举例 27

（一）电阻的噪声 27

（二）半导体二极管的噪声 31

（三）结型半导体三极管的噪声 31

五　微弱信号检测方法概述 33

（一）提高信号检测能力的途径 33

（三）时域信号的平均处理 34

（二）频域信号的窄带化及相干检测技术 34

（四）离散量的计数统计 35

（五）并行检测 35

（六）计算机数字处理 36

（七）WSD的发展趋势 38

第二章　放大器的噪声与屏蔽接地技术 39

一　噪声系数、噪声因子和其它噪声度量参量 39

（一）噪声系数（F） 39

（二）噪声因子（NF） 41

（三）放大器NF值的测量 42

（四）NF图 44

（五）其它噪声度量参量 46

二　低噪声前置放大器 49

（一）低噪声前置放大器的设计原则 49

（二）最佳输入源电阻（R？） 52

（三）实用前置放大器举例 53

三　低噪声放大器匹配网络与变压器特性 56

（一）常用匹配网络 56

（二）理想变压器作匹配时的SNIR 57

（三）实际变压器的匹配特性 59

四　屏蔽、接地与布线 63

（一）屏蔽 64

（二）接地 65

（三）布线的若干有效措施 70

第三章　选频放大测量与相干检测 72

一　滤波器 72

（一）有源低通滤波器（LPF） 73

（二）有源高通滤波器（HPF）和带通滤波器（BPF） 76

二　选频检测的局限性与相干检测原理 80

（一）选频放大的可检测下限 80

（二）相敏检波原理 82

（三）相关检测 87

三　相敏检波器电路 89

（一）变压器开关型PSD 89

（二）电流开关型PSD 90

（三）四开关电流型PSD 91

（四）场效应管斩波型PSD 92

（五）对称互补型PSD 93

四　非周期移相器 94

（一）对参考通道的基本要求 94

（二）非周期移相器框图 95

（三）移相环工作原理 96

五　锁相放大器及其主要性能指标 97

（一）典型的锁相放大器 97

（二）当前商品LIA的一般性能 101

（三）动态范围 103

（四）谐波响应 108

六　锁相放大器的使用与应用 111

（一）锁相放大器的使用 111

（二）锁相放大器对缓变信号的应用方法 118

（三）具体应用举例 122

七　提高锁相放大器性能的一些技术 127

（一）PCM技术 128

（二）旋转电容滤波 130

（三）同步外差技术 135

第四章　积累平均原理与技术 137

一　根号m法则与取样定理 137

（一）积累平均的初步概念 137

（二）根号m法则 138

（三）取样概念与取样定理 140

二　取样积分器 144

（一）取样积分器的工作原理框图 144

（二）门积分器 147

（三）Boxcar的工作模式 150

（四）常见Boxcar积分器的结构与性能 156

三　参数图解选择法 158

（一）取样积分器的参数分类及相互关系 159

（二）参数图解选择法 161

（三）参数不当的影响 164

四　取样积分器性能的一些重大改进 165

（一）快速取样 165

（二）基线取样 167

（三）双通道Boxcar 169

五　Boxcar信噪比改善的数学讨论 171

六　数字平均器的特点及工作模式 174

（一）数字平均器与Boxcar性能比较 174

（二）数字平均器的工作模式 176

七　数字多点平均器 182

（一）原理框图及工作流程 182

（二）数字平均器的实际框图 184

（三）实用平均器发展简介 189

八　Boxcar与数字平均器应用举例 194

（一）离散信号、弱离散信号的概念 198

一离散信号检测的特点 198

第五章　弱离散信号的检测 198

（二）弱离散信号测量必须解决的问题 199

（三）光子流强测量的特点和要求 201

二　光子计数器的结构 203

（一）光子计数器框图 203

（二）作光子计数用的光电倍增管（PMT） 204

（三）放大器 211

（四）脉冲幅度甄别器 212

（五）计数器 216

（六）实用光子计数的框图 217

三光子计数器的使用与应用 220

（一）计数器的几种计数方式 220

（二）采样时间选取引起的误差估计 224

（三）脉冲堆积效应 226

（四）当前光子计数器的主要性能指标 228

（五）应用举例 229

第六章　微弱并行检测技术 232

一　概述 232

（一）何谓并行检测技术 232

（二）光学多道分析技术的发展与特点 235

（一）OMA探测器的种类 237

二　多道探测器件 237

（二）SV、SIT、ISIT管 239

（三）SPA管 243

（四）电耦合器件（CCD） 247

三　光电并行检测器件的性能与特点 249

（一）各类检测器性能比较 249

（二）各类检测器使用过程中须注意的几个问题 252

四OMA系统 256

（一）框图 256

（二）分光设备部分 256

（三）多道信息采集部分 258

（四）主微机 261

（五）主机外围设备 262

五　OMA的应用 263

（一）OMA的应用范围 263

（二）应用实例 266

第七章　数字弱信号检测的基本概念 271

一　误差理论简介 271

（一）误差的概念及分类 271

（二）平均值的定义 273

（三）测量的正确度、精密度、准确度 275

（四）误差传递公式 277

二　平滑与拟合 279

（一）实验曲线的平滑 279

（二）拟合 285

（三）微分 289

三　数字图象处理简介 289

（一）概述 289

（二）灰度变换技术 291

（三）图象的平滑与锐化 294

四　线性、时不变、离散时间系统的基本概念 296

（一）连续时间系统的分析 296

（二）离散时间系统的分析 301

（三）实现离散时间系统的原则形式 305

五　几种数字滤波器 309

（一）低通滤波器 309

（二）高通滤波器 312

（三）最小二乘法滤波 313

（四）维纳滤波 315

六离散傅氏变换与快速傅氏变换的基本概念 317

（一）离散傅里叶变换 317

（二）快速傅里叶变换 321

（三）FFT在数字滤波中的应用注意事项 324