微弱信号检测是发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动很多领域的发展具有重要的套用价值。对于淹没在强背景噪声中的微弱信号，运用电子学和近代信号处理手段抑制噪声，进而从噪声中提取和恢复有用的微弱信号，是本书的主要内容。本书涉及利用随机噪声理论分析和解释电子系统内部噪声和外部干扰噪声的产生和传播问题，并详细介绍各种不同噪声的抑制方法，以及锁相放大、取样积分、相关检测、自适应降噪等套用技术。

微弱信号检测是发展高新技术、探索及发现新的自然规律的重要手段，对推动很多领域的发展具有重要的套用价值。对于淹没在强背景噪声中的微弱信号，运用电子学和近代信号处理手段抑制噪声，进而从噪声中提取和恢复有用的微弱信号，是本书的主要内容。本书涉及利用随机噪声理论分析和解释电子系统内部噪声和外部干扰噪声的产生和传播问题，并详细介绍各种不同噪声的抑制方法，以及锁相放大、取样积分、相关检测、自适应降噪等套用技术。

本书可作为自动化、电子工程、物理、化学、生物医学工程、核技术、测试技术与仪器等专业的研究生和高年级本科生的教材，也可供涉及电子噪声、低噪声设计、电磁兼容性、微弱信号检测的工程技术人员参考。

本书可作为自动化、电子工程、物理、化学、生物医学工程、核技术、测试技术与仪器等专业的研究生和高年级本科生的教材，也可供涉及电子噪声、低噪声设计、电磁兼容性、微弱信号检测的工程技术人员参考。

第1章微弱信号检测与随机噪声

1.1微弱信号检测概述

1.2常规小信号检测方法

1.2.1滤波

1.2.2调製放大与解调

1.2.3零位法

1.2.4反馈补偿法

1.3随机噪声及其统计特徵

1.3.1随机噪声的机率密度函式

1.3.2随机噪声的均值、方差和均方值

1.3.3随机噪声的相关函式与协方差函式

1.3.4随机噪声的功率谱密度函式

1.4常见随机噪声

1.4.1白噪声与有色噪声

1.4.2窄带噪声

1.5随机噪声通过电路系统的回响

1.5.1随机噪声通过线性系统的回响

1.5.2非平稳随机噪声通过线性系统的回响

1.5.3随机噪声通过非线性系统的回响

1.6等效噪声频宽

1.6.1等效噪声频宽的定义

1.6.2等效噪声频宽的计算方法

第2章放大器的噪声源和噪声特性

2.1电子系统内部的固有噪声源

2.1.1电阻的热噪声

2.1.2PN结的散弹噪声

2.1.31/f噪声

2.1.4爆裂噪声

2.2放大器的噪声指标与噪声特性

2.2.1噪声係数和噪声因数

2.2.2级联放大器的噪声係数

2.2.3放大器的噪声模型

2.2.4放大器的噪声特性

2.3二极体和双极型电晶体的噪声特性

2.3.1半导体二极体的噪声模型

2.3.2双极型电晶体的噪声模型

2.3.3双极型电晶体的等效输入噪声

2.3.4双极型电晶体的噪声因数频率分布

2.4场效应管的噪声特性

2.4.1场效应管的内部噪声源

2.4.2场效应管的噪声等效电路与噪声特性

2.5运算放大器的噪声特性

2.5.1运算放大器的等效输入噪声模型

2.5.2运算放大器的噪声性能计算

2.6低噪声放大器设计

2.6.1有源器件的选择

2.6.2偏置电路与直流工作点选择

2.6.3噪声匹配

2.6.4反馈电路对噪声特性的影响

2.6.5高频低噪声放大器设计考虑

2.7噪声特性测量

2.7.1噪声功率和有效值测量

2.7.2噪声功率谱密度测量

2.7.3噪声係数测量

2.7.4其他噪声特性的测量和计算

第3章干扰噪声及其抑制

3.1环境干扰噪声

3.1.1干扰噪声源

3.1.2干扰噪声的频谱分布

3.2干扰耦合途径

3.2.1传导耦合

3.2.2电场耦合

3.2.3磁场耦合

3.2.4电磁辐射耦合

3.3禁止

3.3.1场传播与波阻抗

3.3.2禁止层的吸收损耗

3.3.3禁止层的反射损耗

3.3.4禁止效果分析

3.4电缆禁止层接地

3.4.1电缆禁止层和芯线之间的耦合

3.4.2电缆禁止层接地抑制电场耦合噪声

3.4.3电缆禁止层接地抑制磁场耦合噪声

3.4.4禁止层接地点的选择

3.5电路接地

3.5.1电路的接地方式

3.5.2放大器输入信号迴路接地

3.6其他噪声抑制技术

3.6.1隔离

3.6.2共模扼流圈

3.6.3信号线和电源线的抗干扰措施

第4章锁定放大

4.1概述

4.2相敏检测

4.2.1模拟乘法器型相敏检测器

4.2.2电子开关型相敏检测器

4.3锁定放大器的组成与部件

4.3.1锁定放大器的基本组成与部件

4.3.2正交矢量型锁定放大器

4.3.3外差式锁定放大器

4.3.4微机化数字式相敏检测器

4.4旋转电容滤波及其在锁定放大器中的套用

4.4.1旋转电容滤波器的工作原理

4.4.2基于旋转电容滤波器的同步外差锁定放大器

4.5锁定放大器的性能指标与动态协调

4.5.1锁定放大器的主要性能指标

4.5.2动态範围与动态协调

4.6锁定放大器套用

4.6.1阻抗测量

4.6.2放大器噪声係数测量

4.6.3其他套用

第5章取样积分与数字式平均

5.1取样积分的基本原理

5.1.1线性门积分

5.1.2指数式门积分

5.2指数式门积分器分析

5.2.1取样过程频域分析

5.2.2指数式门积分器电路频域分析

5.2.3指数式门积分器的输出特性

5.2.4指数式门积分的信噪改善比

5.3取样积分器的工作方式

5.3.1定点工作方式

5.3.2扫描工作方式

5.4取样积分器的参数选择及套用

5.4.1取样积分器的参数选择

5.4.2基线取样与双通道取样积分器

5.4.3多点取样积分器系统

5.4.4取样积分器套用实例

5.5数字式平均

5.5.1数字式平均的原理及实现

5.5.2数字式平均的信噪改善比

5.5.3数字式平均的频域分析

5.5.4数字式平均算法

第6章相关检测

6.1概述

6.2相关函式的实际运算及误差分析

6.2.1相关函式的实际运算

6.2.2运算误差分析

6.3相关函式算法及实现

6.3.1递推算法

6.3.2继电式相关算法

6.3.3极性相关算法

6.3.4其他相关算法

6.4相关函式峰点位置跟蹤

6.5相关检测套用

6.5.1噪声中信号的恢复

6.5.2延时测量

6.5.3泄漏检测

6.5.4运动速度测量

6.5.5流速测量

6.5.6系统辨识

第7章自适应噪声抵消

7.1自适应噪声抵消原理

7.1.1简述

7.1.2基于最小MSE準则的自适应噪声抵消原理

7.1.3自适应FIR维纳滤波器

7.2最陡下降法

7.2.1最陡下降法的递推公式

7.2.2最陡下降法的性能分析

7.3最小均方算法

7.3.1LMS算法的原理

7.3.2LMS算法的性能分析

7.4其他自适应算法

7.4.1归一化LMS算法

7.4.2LMS符号算法

7.5卡尔曼滤波

7.5.1标量信号的卡尔曼滤波

7.5.2向量信号的卡尔曼滤波

7.6自适应滤波器套用

7.6.1消除心电图的工频干扰

7.6.2胎儿心电图检测

7.6.3涡街流量检测中机械振动噪声的抑制

7.6.4窄带信号和宽频信号的分离

7.6.5自适应回声抵消