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1、第27卷第3期电气电子教学学报Vol.27No.32005年6月JOURNALOFEEEJun.2005微弱信号检测技术综合专题实验卢荣德,杜英磊*(中国科学技术大学天文及应用物理系,安徽合肥230026)摘要:本文基于应用实践讨论了微弱信号检测原理、检测方法等,设计了近代物理微弱信号检测技术综合专题实验。结合该实验在教学中的实际应用,总结了此专题综合实验与一般实验方式相比的特点,实际结果表明:综合专题实验改善了高年级本科生或研究生的实验教学手段,提高学生综合应用所学知识解决实际问题的能力,取得了良好的实验教学效果,特别是对于大学生研究能力
2、的提高十分有益。关键词:检测原理及检测方法;综合专题实验;微弱信号检测中图分类号:TN722;G642.423文献标识码:A文章编号:1008-0686(2005)03-0078-05ComprehensiveTopicalExperimentsaboutWeakSignalDetectionTechnologyLURong-de,DUYing-lei(Dept.ofAstronomy&ApplicationPhysics,UniversityofScience&TechnologyofChina,Hefei230021,China)Abs
3、tract:Thispapermainlydiscussestheprinciplesandwaysofweaksignaldetection,basedontheapplyingpractice,andcomprehensivetopicalexperimentplaninthemodernphysicsisdesigned.Accordingtoteachingexperimentpractice,thispapersummarizesthecharacteristicsofthecomprehensivetopicalexperime
4、ntcomparedwithcommonexperimentmode.Practicalresultshowsthatthiskindofexperimentimprovesexperimentalinstructionmethodforhighgradeundergraduateorgraduatestudents,increasestheircapabilityofsolvingpracticalproblems,hasagoodteachingeffectsandisespeciallybeneficialtoheightenstud
5、ents'researchability.Keywords:detectionprincipleandmethod;comprehensivetopicalexperiment;weaksignaldetection制新的微弱信号检测设备是目前检测技术领域的一0引言个热点。我们在引进国内外生产的三套实验设备的微弱信号检测是一门新兴的技术学科,应用范基础上,从微弱信号检测模型及其方法两个方面,尝围遍及光、电、磁、声、热、生物、力学、地质、环保、医试设计微弱信号检测综合专题实验。学、激光、材料等领域,其仪器已成为现代科学研究1微弱信号检测模型及
6、其检测方法中不可缺少的设备。微弱信号检测技术是采用电子学、信息论、计算机及物理学的方法,分析噪声产生首先从信号处理系统的信噪比改善角度来简述的原因和规律,研究被测信号的特点与相关性,检测一下微弱信号检测的原理。信噪比改善的定义被噪声淹没的微弱有用信号。微弱信号检测的目的SNIR为输出功率信噪比/输入功率信噪比。以输入是从强噪声中提取有用信号,或用一些新技术和新系统的噪声为白噪声(电阻噪声)时来讨论SNIR的方法来提高检测系统输出信号的信躁比。对微弱信表达式。如图1中,设信号处理系统的输入信号电压号检测理论的研究,探索新的微弱信号检测方法,研
7、和输出信号电压分别为U和U输入噪声为白噪siso,*收稿日期:2005-03-26;修回日期:2005-05-19第一作者:卢荣德(1968-),男,安徽庐江人,副教授。从事教学与科研工作,曾发表论文近30篇,译著一部。第27卷第3期卢荣德等:微弱信号检测技术综合专题实验79声,其噪声带宽为B噪声功率谱密度为S则输入能。微弱光检测又分为单道(Single-Channel)和多道i,ni,噪声均方值为U2若系统的电压增益为Kni=Sni·Bi,u(Multi-Channel)两类。前者是以具有单电子峰的光(f),系统噪声等效带宽为Be,则输出
8、噪声均方值电倍增管作传感器,采用脉冲甄别和计数技术的光为[1,5]:子计数器;后者是用光导摄像管或光电二极管阵列∞∞等多路转换器件作传感器,采用多道技术的光学多222Un0=∫S
