微弱信号检测课件

采用高导磁材料作屏蔽层，以便让低频干扰磁力线从
磁阻很小的磁屏蔽层中通过，使内部电路免受低频磁
场耦合干扰的影响。
干扰噪声及其抑制技术
为了有效地进行低频磁屏蔽，屏蔽层材料要选
用诸如坡莫合金之类对低磁通密度有高导磁率的铁
磁材料，同时要有一定的厚度以减小磁阻。
由铁氧体压制成的罐形磁芯可作为磁屏蔽使用，
并可以把它和电磁屏蔽导体一同使用。为提高屏蔽
VN
V1 1 R SC2 g 1 SC12 R 1 SC2 g
1 R SC2 g 1 R SC2 g
当
R
1 j (C12 C2 g )
时，
当
N R
1 C12 RV V j 1 j (C12 C2 g )
时，
V1 RSC12 RS (C12 C2 g ) 1
干扰噪声及其抑制技术
第一讲
干扰噪声及其抑制技术
工业现场干扰会造成检测电路失去测量精度甚至测量结
果失常。将讨论常见的干扰类型、干扰传输途径以及干扰抑 制方法。 把那些不需要的电压和电流，并在一定条件下形成危害电 路正常工作的电量信号（干扰电压和干扰电流），称为“噪声”， 或者“干扰”。 通常，以干扰电量为对象进行研究时，多使用“噪声”这 个词；以干扰电量所造成的危害作用为对象进行研究时，多使用 “干扰”这个词。 我们把设备或系统中除去有用信号以外的所有电磁信号称 为电磁噪声（简称噪声）。由电磁噪声引发不期望得到的结果， 称为电磁干扰（简称干扰）。 噪声是原因，干扰是后果。
干扰噪声及其抑制技术 2、公共阻抗耦合
共阻抗耦合 等效电路
用合适的接地措施可以有效地 电源内阻引起的共阻抗干扰 克服公共阻抗耦合噪声。

微弱信号检测 方法
吉时利公司 （Keithley）
103 nV 108 nA 106 K
1.2 常规小信号检测方法
一、滤波

������
功能： 压缩频带，以提高信噪比；


������
������ ������
适用范围：信号与噪声频谱不重叠；
常用滤波器：低通、带通、带阻； ……
二、调制放大
1 x Lim T 2T


xt px dx
噪声普遍具有各态遍历性质，其统计平均可以用时间平均来 计算： T
T
xt dt
N i 1
1 对于离散随机噪声： x N
xi
均值 x 表示的是随机噪声的直流分量。
平稳随机过程

在数学中，平稳随机过程（Stationary random process）或者严平稳随机
变量，只能表示其在某一
工作点的灵敏度。
dx
dx x
（2）精确度(精度)
与精确度有关指标：精密度、准确度和精确度(精度)。
精密度 ：随机误差 准确度：系统误差 精确度： ---是精密度与准确度两者的总和， 精确度高表示精密度和准确度都比较高。 在最简单的情况下，可取两者的代数和。
精密度：随机误差 准确度：系统误差

特点：∵微弱，∴淹没在噪声中，WSD是抑制噪声的技术 ； 发展：近40年迅速发展，能测<1nV的信号，SNR 提高 106 ； 推动了物理、化学、天文、地学、生物医学等学科的发展。
2．WSD方法

物理学方法（检测原理与方法，传感器）；
电子学方法（模拟与数字信号处理电路）；
信息论方法（DSP，模式识别、人工智能、

微弱信号检测—基础
实例一、深空探测
微弱信号检测—基础
实例二、生命探测仪
生命探测仪是借着感应人体 所发出超低频电波产生之电场(由 心脏产生)来找到"活人"的位置。 配备特殊电波过滤器可将其它动 物，诸如狗、猫、牛、马、猪等 不同于人类的频率加以过滤去除， 使生命探测仪只会感应到人类所 发出的频率产生之电场。
微弱信号检测—基础
第1节 微弱信号检测绪论
1.1 微弱信号检测概述 1.2 课程内容安排及要求 1.3 常规小信号检测方法 1.4 微弱信号检测的基本方法 1.5 微弱信号检测的应用成效
微弱信号检测—基础
1.1 微弱信号检测方法概述
(1) 当今科学技术的进步对测量技术提出了更高的要求。 极端条件下的测量，是当今科学技术的前沿课题。
微弱信号检测—基础
1.1 微弱信号检测方法概述
(5) “微弱信号”的含义 2
0
y(t) 2Asin(t ) n(t) -2 0
SNRV S / N A /
5
A 1
0
0.1 SNRV 10
-5
0
1.0 SNRV 1
50
10 SNRV 0.1
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
微弱信号检测—基础
1.2 课程内容安排及要求
（1）课程内容和学时分配
微弱信号检测 （36学时）
课堂讲授 （24学时）
实验 （9学时）
研讨课 （3学时）
基础理论 （12学时）
检测方法 （9学时）
案例教学 （3学时）

微弱信号检测
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克