微弱信號(hào)檢測(cè)是發(fā)展高新技術(shù)、探索及發(fā)現(xiàn)新的自然規(guī)律的重要手段，對(duì)推動(dòng)很多領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于淹沒(méi)在強(qiáng)背景噪聲中的微弱信號(hào)，運(yùn)用電子學(xué)和近代信號(hào)處理手段抑制噪聲，進(jìn)而從噪聲中提取和恢復(fù)有用的微弱信號(hào)，是《微弱信號(hào)檢測(cè)（第2版）》的主要內(nèi)容。《微弱信號(hào)檢測(cè)（第2版）》涉及利用隨機(jī)噪聲理論分析和解釋電子系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外部干擾噪聲的產(chǎn)生和傳播問(wèn)題，并詳細(xì)介紹各種不同噪聲的抑制方法，以及鎖相放大、取樣積分、相關(guān)檢測(cè)、自適應(yīng)降噪等應(yīng)用技術(shù)。《微弱信號(hào)檢測(cè)（第2版）》可作為自動(dòng)化、電子工程、物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、核技術(shù)、測(cè)試技術(shù)與儀器等專業(yè)的研究生和高年級(jí)本科生的教材，也可供涉及電子噪聲、低噪聲設(shè)計(jì)、電磁兼容性、微弱信號(hào)檢測(cè)的工程技術(shù)人員參考。
《微弱信號(hào)檢測(cè)》于2004年11月由清華大學(xué)出版社出版，已重印5次，其中的若干不足之處在第2次印刷中作了更正。盡管如此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)全國(guó)多所高等院校6年的教學(xué)應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)書(shū)中仍然存在不少需要修訂、補(bǔ)充和提高之處，促使作者對(duì)本書(shū)進(jìn)行修改和增補(bǔ)。第2版中的改動(dòng)主要包括以下幾個(gè)方面：
（1） 部分章節(jié)和段落補(bǔ)充了新的素材，增加了有關(guān)的IC芯片的介紹，以反映新技術(shù)、新器件在微弱信號(hào)檢測(cè)方面的應(yīng)用。
（2） 部分章節(jié)進(jìn)行了重新編寫(xiě)，在第2章中增加了“噪聲特性測(cè)量”一節(jié)，并改寫(xiě)了“1/f噪聲”小節(jié)的內(nèi)容，重寫(xiě)了第3章中的“屏蔽”一節(jié)，在第7章中增加了“卡爾曼濾波”一節(jié)。
（3） 對(duì)全書(shū)文字進(jìn)行了校訂，各章內(nèi)容均有增刪和修改，刪除了第1版中一些可有可無(wú)和闡述不嚴(yán)格的內(nèi)容。
（4） 對(duì)本書(shū)部分內(nèi)容的條理和層次進(jìn)行了調(diào)整，以增強(qiáng)本書(shū)的可讀性。
（5） 對(duì)原版中某些不統(tǒng)一的符號(hào)，進(jìn)行了統(tǒng)一處理，例如IDC和Idc，β0和βDC等。某些符號(hào)使用不當(dāng)，則予以改正。
內(nèi)容更新和語(yǔ)言推敲是一個(gè)無(wú)止境的工作，沒(méi)有最好，只有更好。 盡管我已在訂正方面做了很大的努力，修正補(bǔ)充了許多內(nèi)容，我相信肯定還會(huì)有一些不盡如人意的地方，書(shū)中疏漏和錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
高晉占
2011年1月于清華大學(xué)
高晉占，清華大學(xué)教授，工學(xué)博士。1970年畢業(yè)于清華大學(xué)并留校任教，1979-1982年由教育部選派到荷蘭Delft大學(xué)電機(jī)系學(xué)習(xí)。多次承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及科技攻關(guān)項(xiàng)目的研究工作，在多相流檢測(cè)、微弱信號(hào)檢測(cè)以及智能儀表領(lǐng)域達(dá)到先進(jìn)水平。在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表文章多篇。曾在“智能儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控中的微機(jī)應(yīng)用》和《微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)》等書(shū)中編寫(xiě)部分章節(jié)，主編《注冊(cè)工程師執(zhí)業(yè)資格考試復(fù)習(xí)教程一公共基礎(chǔ)部分》。
第1章 微弱信號(hào)檢測(cè)與隨機(jī)噪聲
1.1 微弱信號(hào)檢測(cè)概述
1.2 常規(guī)小信號(hào)檢測(cè)方法
1.2.1 濾波
1.2.2 調(diào)制放大與解調(diào)
1.2.3 零位法
1.2.4 反饋補(bǔ)償法
1.3 隨機(jī)噪聲及其統(tǒng)計(jì)特征
1.3.1 隨機(jī)噪聲的概率密度函數(shù)
1.3.2 隨機(jī)噪聲的均值、方差和均方值
1.3.3 隨機(jī)噪聲的相關(guān)函數(shù)與協(xié)方差函數(shù)
1.3.4 隨機(jī)噪聲的功率譜密度函數(shù)
1.4 常見(jiàn)隨機(jī)噪聲
1.4.1 白噪聲與有色噪聲
1.4.2 窄帶噪聲
1.5 隨機(jī)噪聲通過(guò)電路系統(tǒng)的響應(yīng)
1.5.1 隨機(jī)噪聲通過(guò)線性系統(tǒng)的響應(yīng)
1.5.2 非平穩(wěn)隨機(jī)噪聲通過(guò)線性系統(tǒng)的響應(yīng)
1.5.3 隨機(jī)噪聲通過(guò)非線性系統(tǒng)的響應(yīng)
1.6 等效噪聲帶寬
1.6.1 等效噪聲帶寬的定義
1.6.2 等效噪聲帶寬的計(jì)算方法
第2章 放大器的噪聲源和噪聲特性
2.1 電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲源
2.1.1 電阻的熱噪聲
2.1.2 PN結(jié)的散彈噪聲
2.1.3 1／f噪聲
2.1.4 爆裂噪聲
2.2 放大器的噪聲指標(biāo)與噪聲特性
2.2.1 噪聲系數(shù)和噪聲因數(shù)
2.2.2 級(jí)聯(lián)放大器的噪聲系數(shù)
2.2.3 放大器的噪聲模型
2.2.4 放大器的噪聲特性
2.3 二極管和雙極型晶體管的噪聲特性
2.3.1 半導(dǎo)體二極管的噪聲模型
2.3.2 雙極型晶體管的噪聲模型
2.3.3 雙極型晶體管的等效輸入噪聲
2.3.4 雙極型晶體管的噪聲因數(shù)頻率分布
2.4 場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲特性
2.4.1 場(chǎng)效應(yīng)管的內(nèi)部噪聲源
2.4.2 場(chǎng)效應(yīng)管的噪聲等效電路與噪聲特性
2.5 運(yùn)算放大器的噪聲特性
2.5.1 運(yùn)算放大器的等效輸入噪聲模型
2.5.2 運(yùn)算放大器的噪聲性能計(jì)算
2.6 低噪聲放大器設(shè)計(jì)
2.6.1 有源器件的選擇
2.6.2 偏置電路與直流工作點(diǎn)選擇
2.6.3 噪聲匹配
2.6.4 反饋電路對(duì)噪聲特性的影響
2.6.5 高頻低噪聲放大器設(shè)計(jì)考慮
2.7 噪聲特性測(cè)量
2.7.1 噪聲功率和有效值測(cè)量
2.7.2 噪聲功率譜密度測(cè)量
2.7.3 噪聲系數(shù)測(cè)量
2.7.4 其他噪聲特性的測(cè)量和計(jì)算
第3章 干擾噪聲及其抑制
3.1 環(huán)境干擾噪聲
3.1.1 干擾噪聲源
3.1.2 干擾噪聲的頻譜分布
3.2 干擾耦合途徑
3.2.1 傳導(dǎo)耦合
3.2.2 電場(chǎng)耦合
……
第4章 鎖定放大
第5章 取樣積分與數(shù)字式平均
第6章 相關(guān)檢測(cè)
第7章 自適應(yīng)噪聲抵消
附錄A 常用常數(shù)
附錄B 線性二端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲模型
附錄C 磁場(chǎng)薄屏蔽層中的多次反射
參考文獻(xiàn)
第2章 放大器的噪聲源和噪聲特性
對(duì)于電子噪聲，通常有兩種定義：一種是由于電荷載體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的電壓或電流的隨機(jī)波動(dòng)，另一種是污染或干擾有用信號(hào)的不期望的信號(hào)。第二種噪聲定義的范圍更廣，它既包括電路內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲，也包括來(lái)自電路外部的干擾。這種疊加在有用信號(hào)上的外部干擾噪聲可能是隨機(jī)的，也可能是確定性的。本書(shū)將采用廣義的噪聲概念。
由組成檢測(cè)電路的元件產(chǎn)生的內(nèi)部噪聲稱之為固有噪聲，它是由電荷載體的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的。例如，散彈噪聲就是流過(guò)勢(shì)壘（如半導(dǎo)體PN結(jié)）的電流的隨機(jī)成分，它是由載流子隨機(jī)越過(guò)勢(shì)壘所引起的。熱力引起的載流子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)是熱噪聲的根源，其幅度取決于溫度，也與導(dǎo)體的電阻值有關(guān)，即使沒(méi)有電流流過(guò)導(dǎo)體，熱噪聲依然存在。
本章分析和論述電路內(nèi)部的固有噪聲，第3章分析和論述外部干擾噪聲。
2．1 電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲源
為了把微弱信號(hào)幅度放大到人們可以感知的幅度，必須使用放大器和其他電路對(duì)其進(jìn)行處理。但是，電子系統(tǒng)內(nèi)部幾乎所有的器件本身往往就是噪聲源，在放大微弱信號(hào)的同時(shí)，這些噪聲源產(chǎn)生的噪聲同樣會(huì)被放大。即使電子系統(tǒng)外部的所有干擾噪聲都被有效地抑制掉，放大器也會(huì)輸出一定幅度的噪聲。在各種測(cè)試系統(tǒng)中，固有噪聲的大小決定了系統(tǒng)的分辨率和可檢測(cè)的最小信號(hào)幅度。電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲具有隨機(jī)的性質(zhì)，其瞬時(shí)幅度不可預(yù)測(cè)，只能用概率和統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)表述其大小和特征，例如用均方值、概率密度函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等進(jìn)行描述。
長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)電子系統(tǒng)內(nèi)部的固有噪聲進(jìn)行了大量的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，詳細(xì)介紹這些成果超出了本書(shū)的范圍，這里只是適當(dāng)?shù)亟榻B固有噪聲源的特性，以便用于推演電路元件的噪聲模型，以及說(shuō)明電路和系統(tǒng)中固有噪聲的分析方法。
……
新書(shū)資訊