微弱信号检测

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1、第15章　微弱信号检测15.1概述微弱信号是相对背景噪声而言，其信号幅度的绝对值很小、信噪比很低（远小于1）的一类信号微弱信号检测的任务是采用电子学、信息论、计算机及物理学、数学的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点与相关性，对被噪声淹没的微弱有用信号进行提取和测量微弱信号检测的目的是从噪声中提取出有用信号，或用一些新技术和新方法来提高检测系统输入输出信号的信噪比15.2噪声噪声是对有用信号的某种不期望的扰动，包括非被测信号或非测量系统所引起的噪声和来自于被测对象、传感器、测量系统内部的噪

2、声两种情况噪声是一种连续型随机变量，在不同时刻可能出现不同的噪声值噪声的概率分布噪声的相关函数噪声的自相关函数噪声的互相关函数15.3　微弱信号检测方法15.3.1　相关检测法所谓相关检测就是利用信号周期性和噪声随机性的特点，通过自相关或互相关函数值的计算，达到从噪声中检测出微弱信号目的的一种技术相关检测分为自相关检测和互相关检测两种情形（1）自相关检测自相关检测原理（2）互相关检测互相关检测原理框图相干检测原理①输入只有信号、没有噪声时②输入只有噪声、没有信号时③当输入中同时有信号和噪声时，输出则为上

3、面两个结果之和；由②知，当积分时间足够长时，可实现噪声抑制，检测出被测有用信号锁相放大器15.3.2　同步积累法同步积累法是基于信号的稳定性和噪声的随机性，当信号多次重复时，由于信号周期性的重复，噪声却不具有这个特性，这样，每个周期的信号受到的干扰不同，在接收端就会收到不同畸变的信号，对畸变信号进行多次对照就可识别出信号的原形。信号重复的次数越多，接收机输出的信号就越接近原始信号，信噪比越高，即系统抑制噪声的能力越强同步积累器的工作原理设信号是一串周期窄脉冲，检测时可把信号通路接到一个分配器上，分配器的

4、每一个输出都接到一个积累器，工作时信号通路被分配器轮流地接到不同的积累器上假设分配器的工作周期和信号的重复周期相同，并设分配器从一个出路到另一个出路的切换时间可以忽略，则分配器的工作周期被分割成若干个时间区间（取决于积累器的个数），在每次信号到来的那个时间区间都能保证通路恰好接到同一个积累器上，所以这种方法称为同步积累只要重复的次数足够多，基于同步积累法就可以把噪声中的微弱信号提取出来，而且重复的次数越多，提取微弱信号的能力越强同步积分器取样积分器数字多点平均器