微弱信号检测技术与应用教学大纲-硬件和射频工程师.pdfVIP

《微弱信号检测技术与应用》教学大纲 课程名称：微弱信号检测技术与应用， Weak Signal Detection Technology and its Application 课程编码： 学 分：3 分 总 学 时：48 学时 理论学时：42 学时 实验学时：6 学时 适应专业：测控技术与仪器本科专业 先修课程：电路原理、数字电子技术、模拟电子技术、单片机与嵌入式系统 执 笔 人：孙士平 审 订 人：熊晓东 一、课程的性质、目的与任务 本课程从应用角度出发介绍微弱信号检测的理论、方法和仪器，是测控技术与仪器本科 专业的选修课。该课程帮助学生了解微弱信号检测技术的发展历程和发展方向，了解微弱信 号检测技术的运用领域；帮助学生理解微弱信号检测仪器的工作原理；帮助学生掌握微弱信 号及其相关的基本概念，掌握微弱信号检测的一般方法。 二、教学内容、基本要求与学时分配 第一章 绪 论 主要内容： 1、 噪声、干扰与微弱信号的概念 2、 微弱信号检测的意义、发展历程和发展方向 3、 微弱信号检测的基本方法 基本要求： 1、 了解微弱信号检测技术的发展历程和发展方向 2 、 理解噪声、干扰与微弱信号的基本概念 3、 初步掌握微弱信号检测的基本方法 学时分配： 4学时 第二章 噪声、低噪声前置放大和屏蔽接地技术 主要内容： 1、 噪声概述 ⑴ 与噪声相关的的几个基本概念 噪声与干扰 噪声的统计特性 随机噪声的功率谱密度及相关函数 放大器或线性网络的噪声带宽 信噪比、信噪改善比与噪声系数 ⑵ 电子元器件的噪声 电阻的噪声 半导体二极管的噪声 半导体三极管的噪声 场效应管的噪声 电容的噪声 电感的噪声 变压器的噪声 运算放大器的噪声 2、 低噪声前置放大技术 ⑴ 低噪声前置放大器的等效噪声模型 ⑵ 低噪声前置放大器的设计 最佳信号源内阻 电子元器件器件的选择 工作点的选择 ⑶ 低噪声前置放大器的实例分析 3、 微弱信号检测系统的屏蔽与接地技术 ⑴ 电容性耦合与屏蔽 ⑵ 电感性耦合与屏蔽 ⑶ 系统的接地方式 ⑷ 系统的地回路电流 ⑸ 切断或减小地回路电流的几种方法 基本要求： 1、了解电子元器件噪声的产生机理以及这些噪声的特点；了解低噪声前置放大器的设 计方法。 2、理解与噪声相关的几个基本概念；理解电容性耦合与屏蔽的基本原理；理解电感性 耦合与屏蔽的基本原理。 3、掌握低噪声前置放大器的等效噪声模型；掌握系统的接地方式；掌握切断或减小地 回路电流的几种方法。 学时分配： 8 学时 第三章 周期性微弱信号检测方法 主要内容： 1、 同步积分器 2、 门积分器 3、 旋转电容滤波器 4、 相关器 5、 数字式相关器 6、 数字式信号平均器 基本要求： 1、了解同步积分器、门积分器、旋转电容滤波器、模拟相关器的数学推导方法。 2、理解同步积分器、门积分器、旋转电容滤波器、模拟相关器、数字式相关器、数字 式信号平均器的抑制干扰和噪声的基本原理。 3、掌握同步积分器、门积分器、旋转电容滤波器、模拟相关器的传输函数曲线、等效 噪声带宽等性能。 学时分配： 8 学时 第四章 周期性微弱信号检测仪器与应用 主要内容： 1、 取样积分器 2、 多点信号平均器 3、 锁定放大器 ⑴ 基本原理 ⑵ 主要技术指