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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SNIR57

（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PSD89

（二）电流开关型PSD90

（三）四开关电流型PSD91

（四）场效应管斩波型PSD92

（五）对称互补型PSD93

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Boxcar169

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