本書所講述的微弱信號檢測是利用近代電子學和信號處理方法從噪聲中提取有用信號的一門新興的技術學科。
第1章
微弱信號檢測與隨機噪聲
1.1微弱信號檢測概述
第1章微弱信號檢測與隨機噪聲
1.1微弱信號檢測概述
“微弱信號”不僅意味著信號的幅度很小,而且主要指的是被噪聲淹沒的信號,“微弱”是相對於噪聲而言的。為瞭檢測被背景噪聲覆蓋著的微弱信號,人們進行瞭長期的研究工作,分析噪聲産生的原因和規律,研究被測信號的特點、相關性以及噪聲的統計特性,以尋找齣從背景噪聲中檢測齣有用信號的方法。
微弱信號檢測技術的首要任務是提高信噪比,這就需要采用電子學、信息論、計算機和物理學的方法,以便從強噪聲中檢測齣有用的微弱信號,從而滿足現代科學研究和技術開發的需要。微弱信號檢測技術不同於一般的檢測技術,它注重的不是傳感器的物理模型和傳感原理,也不是相應的信號轉換電路和儀錶實現方法,而是如何抑製噪聲和提高信噪比,因此可以說,微弱信號檢測是一門專門抑製噪聲的技術。
對於各種微弱的被測量,例如弱光、弱磁、弱聲、小位移、小電容、微流量、微壓力、微振動、微溫差等,一般都是通過相應的傳感器將其轉換為微電流或低電壓,再經放大器放大其幅度,以期指示被測量的大小。但是,由於被測量的信號微弱,傳感器的本底噪聲、放大電路及測量儀器的固有噪聲以及外界的乾擾噪聲往往要比有用信號的幅度大得多,放大被測信號的過程同時也放大瞭噪聲,而且必然還會附加一些額外的噪聲,例如放大器的內部固有噪聲和各種外部乾擾噪聲,因此隻靠放大是不能把微弱信號檢測齣來的。隻有在有效地抑製噪聲的條件下增大微弱信號的幅度,纔能提取齣有用信號。為瞭達到這樣的目的,必須研究微弱信號檢測的理論、方法和設備。
為瞭錶徵噪聲對信號的覆蓋程度,人們引入瞭信噪比(signal�瞡oise ratio,簡記為SNR)的概念,信噪比指的是信號S與噪聲N之比,即
SNR=S/N(1��1)
信噪比可以是電壓或電流的有效值比值,一般錶示為SNRV或SNRI; 也可以是功率比值,一般錶示為SNRP。微弱信號檢測的關鍵是提高信噪比。評價一種微弱信號檢測方法的優劣,經常采用兩種指標: 一種是信噪改善比SNIR(signal noise improvement ratio),另一種是有效的檢測分辨率。SNIR定義為
SNIR=SNRoSNRi(1��2)
式中,SNRo是係統輸齣端的信噪比,SNRi是係統輸入端的信噪比。SNIR越大,錶明係統抑製噪聲的能力越強。因為SNRV和SNRp之間為平方關係,相應的SNIR之間也是平方關係。所以,在述及信噪比或信噪改善比時,必須說明是哪一種。
微弱信號檢測的另一種指標是檢測分辨率,它的定義是檢測儀器示值可以響應與分辨的輸入量的最小變化值。檢測分辨率不同於檢測靈敏度,後者定義為輸齣變化量Δy與引起Δy 的輸入變化量Δx之比,即靈敏度等於Δy/Δx。也就是說,靈敏度錶示的是檢測係統標定麯綫的斜率。一般情況下,靈敏度越高,分辨率越好。但是,提高係統的放大倍數可以提高靈敏度,但卻不一定能提高分辨率,因為分辨率要受噪聲和檢測誤差的製約。
錶1��1對比瞭常規檢測方法與微弱信號檢測方法所能達到的最高分辨率和SNIR(有效值),錶中最後一行是專門從事微弱信號檢測儀器生産的吉時利(Keithley)公司的産品近年能夠達到的指標。從這些指標中可以看齣微弱信號檢測技術發展的大緻水平。
錶1��1檢測的最高分辨率
檢測量
電壓/nV電流/nA溫度/K電容/pF微量分析/剋分子SNIRV
常規檢測方法1030.110-40.110-510
微弱信號檢測方法0.110-55×10-710-510-8105
吉時利公司10-310-810-6
抑製噪聲以提高信噪比的研究工作由來已久,可以說從電子器件和電子學誕生的年代開始,人們一直在探索抑製噪聲的技術。自從1962年第一颱鎖相放大器問世的四十多年來,經過很多科學工作者的不懈努力,微弱信號檢測技術得到瞭長足的發展,信噪改善比SNIR得到不斷提高。到20世紀80年代末,微弱信號檢測的SNIRV可達105,近年在一些專門檢測領域(例如微弱電流)SNIRV已能達到107,從而推動瞭物理、化學、電化學、天文、生物、醫學等學科的發展。目前,微弱信號檢測的原理、方法和設備已經成為很多領域中進行現代科學研究不可缺少的理論和手段,而未來科技的發展也必將對微弱信號檢測技術提齣更高的要求。
1.2常規小信號檢測方法
1.2常規小信號檢測方法
與微弱信號相比,小信號的信噪比要高得多,其檢測技術也要成熟得多。但是,就提高信噪比,從而檢測齣被噪聲汙染的有用信號這一點來看,小信號檢測與微弱信號檢測具有一定的共同之處。經過多年的研究和實踐,人們已經掌握瞭一些行之有效的小信號檢測方法,其中的一些方法還被成功地應用到檢測儀器儀錶産品之中。瞭解這些小信號檢測的成熟手段和方法,對於微弱信號檢測具有一定的參考價值。
這本書給我最深的感受,是它的“專業深度”與“通俗易懂”的完美結閤。作者在處理微弱信號檢測中的各種數學模型時,都能用一種非常清晰、有條理的方式進行呈現,讓你在理解復雜推導的同時,不會迷失方嚮。我尤其欣賞他關於水印技術和圖像復原等實際應用章節的講解,將抽象的信號檢測理論巧妙地融入到具體的應用場景中,讓我看到瞭理論的強大生命力。書中對卡爾曼濾波在目標跟蹤和信號估計中的應用,以及其與微弱信號檢測的結閤,也讓我眼前一亮。讓我感到驚喜的是,書中還提到瞭一些關於自適應檢測算法的最新進展,雖然篇幅不多,但足以勾勒齣該領域前沿的輪廓。這本書的排版也很舒服,大量的公式和圖錶都有很好的邏輯關係,閱讀起來不會感到枯燥。總而言之,這本書不僅是學習微弱信號檢測理論的優秀教材,也是理解其在工程實踐中應用的絕佳參考。
評分說實話,這本書的閱讀體驗,對於我來說,更像是在進行一次思維的“探險”。它不是那種簡單堆砌知識的書,而是引導你一層一層地剝開問題的本質。作者在處理各種檢測準則時,都非常注重其背後的統計學原理,讓你不僅知道“怎麼做”,更能明白“為什麼這麼做”。我特彆喜歡他分析各種性能指標,比如檢測概率、虛警概率、以及ROC麯綫等,都給齣瞭非常直觀的解釋。而且,書中還引入瞭一些現代信號處理的理念,比如基於模型和非模型信號的檢測方法,以及一些機器學習在微弱信號檢測中的應用展望,這些內容讓我看到瞭這個領域未來的發展方嚮。這本書的目錄設計也非常閤理,邏輯性很強,從基礎概念到復雜算法,再到實際應用,層層遞進。即使遇到一些晦澀難懂的數學公式,作者也會通過大量的圖錶和文字說明來輔助理解,這對於我這種數學功底一般但又渴望深入學習的讀者來說,無疑是極大的福音。
評分這本書的價值,我覺得體現在其“厚積薄發”的講解風格上。它並沒有一開始就拋齣復雜的理論,而是循序漸進,仿佛是在幫你一點點搭建起認識微弱信號檢測的“大廈”。我特彆欣賞書中對貝葉斯決策理論的引入,它為理解最優檢測器提供瞭一個更深層次的理論基礎。作者在分析不同先驗概率和代價矩陣對檢測結果影響時,給齣的例子非常貼切,讓我能夠清晰地理解這些抽象概念在實際問題中的意義。另外,書中關於參數估計和信號檢測相結閤的論述,也讓我受益匪淺,認識到在很多實際應用中,這兩個問題是緊密相連的。對於我這種希望將理論知識應用於實際工程項目的人來說,書中關於各種檢測器在不同噪聲環境下性能的對比分析,以及對實際係統設計的一些建議,都非常有參考價值。它就像一本精心打磨的“工具書”,不僅教你原理,更教你如何“用”。
評分這本書,我斷斷續續啃瞭一個多月,算是對“微弱信號檢測”這個領域有瞭個大緻的瞭解。坦白說,初次翻開時,被那厚厚的篇幅和密密麻麻的公式給嚇到瞭。不過,隨著深入閱讀,我發現作者在引言部分做瞭非常細緻的鋪墊,從最基礎的概率論、統計學概念講起,像是在為完全沒有基礎的讀者打地基。這種循序漸進的方式,讓我這個非科班齣身的讀者也能逐漸跟上思路。書中對各種經典信號處理算法的闡述,比如匹配濾波、維納濾波等,都配有詳細的推導過程和清晰的圖示,這一點我特彆喜歡。而且,作者並沒有止步於理論,還穿插瞭一些實際應用案例,比如在通信、雷達、生物醫學等領域是如何應用的,這極大地激發瞭我對這個領域進一步探索的興趣。雖然有些章節的數學推導我可能需要反復琢磨,但總體而言,這本書提供瞭一個非常紮實且全麵的入門框架。我特彆欣賞書中對噪聲模型的討論,它不僅介紹瞭高斯白噪聲,還涵蓋瞭更復雜的噪聲類型,並給齣瞭相應的檢測策略,這對於處理真實世界中的復雜信號非常有幫助。
評分拿到這本書的時候,我主要是被它的“第2版”這個字眼吸引,想著應該比第一版更成熟、內容更充實。果然,它沒有讓我失望。這本書的講解方式非常獨特,作者仿佛是在跟我進行一場深入的對話,語言風格相對輕鬆,但又不失嚴謹。他善於運用生動形象的比喻來解釋抽象的數學概念,比如在講解信噪比對檢測性能的影響時,他用“大海撈針”的比喻,一下子就讓我明白瞭其中的關鍵。書中關於假設檢驗的論述,也比我之前看過的任何教材都要透徹,從最基本的 Neyman-Pearson 準則,到更高級的似然比檢驗,作者都給齣瞭非常詳盡的分析。讓我印象深刻的是,書中還專門開闢瞭一章來討論信號模型的不確定性對檢測性能的影響,以及如何在這種情況下設計魯棒的檢測器。這在很多入門書籍中是比較少見的,也充分體現瞭作者在理論和實踐之間的深刻洞察。我特彆贊賞作者在描述不同檢測方法的優缺點時,能夠結閤實際的計算復雜度、實時性要求等因素進行綜閤評價,這對於工程應用非常有指導意義。
評分學院派的書籍,離工程化還有距離
評分內容專業,偏重理論知識。
評分一本值得一讀的高質量的好書
評分是教科書,類似學生教學用,數學公式偏多,工程實踐偏少。看看你想乾什麼用把。微弱信號檢測是發展高新技術、探索及發現新的自然規律的重要手段,對推動很多領域的發展具有重要的應用價值。對於淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑製噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統內部噪聲和外部乾擾噪聲的産生和傳播問題,並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關檢測、自適應降噪等應用技術。《微弱信號檢測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫學工程、核技術、測試技術與儀器等專業的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術人員參考。微弱信號檢測是發展高新技術、探索及發現新的自然規律的重要手段,對推動很多領域的發展具有重要的應用價值。對於淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑製噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統內部噪聲和外部乾擾噪聲的産生和傳播問題,並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關檢測、自適應降噪等應用技術。《微弱信號檢測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫學工程、核技術、測試技術與儀器等專業的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術人員參考。微弱信號檢測是發展高新技術、探索及發現新的自然規律的重要手段,對推動很多領域的發展具有重要的應用價值。對於淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑製噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統內部噪聲和外部乾擾噪聲的産生和傳播問題,並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關檢測、自適應降噪等應用技術。《微弱信號檢測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫學工程、核技術、測試技術與儀器等專業的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術人員參考。微弱信號檢測是發展高新技術、探索及發現新的自然規律的重要手段,對推動很多領域的發展具有重要的應用價值。對於淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑製噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統內部噪聲和外部乾擾噪聲的産生和傳播問題,並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關檢測、自適應降噪等應用技術。《微弱信號檢測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫學工程、核技術、測試技術與儀器等專業的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術人員參考。微弱信號檢測是發展高新技術、探索及發現新的自然規律的重要手段,對推動很多領域的發展具有重要的應用價值。對於淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑製噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統內部噪聲和外部乾擾噪聲的産生和傳播問題,並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關檢測、自適應降噪等應用技術。《微弱信號檢測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫學工程、核技術、測試技術與儀器等專業的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術人員參考。微弱信號檢測是發展高新技術、探索及發現新的自然規律的重要手段,對推動很多領域的發展具有重要的應用價值。對於淹沒在強背景噪聲中的微弱信號,運用電子學和近代信號處理手段抑製噪聲,進而從噪聲中提取和恢復有用的微弱信號,是《微弱信號檢測(第2版)》的主要內容。《微弱信號檢測(第2版)》涉及利用隨機噪聲理論分析和解釋電子係統內部噪聲和外部乾擾噪聲的産生和傳播問題,並詳細介紹各種不同噪聲的抑製方法,以及鎖相放大、取樣積分、相關檢測、自適應降噪等應用技術。《微弱信號檢測(第2版)》可作為自動化、電子工程、物理、化學、生物醫學工程、核技術、測試技術與儀器等專業的研究生和高年級本科生的教材,也可供涉及電子噪聲、低噪聲設計、電磁兼容性、微弱信號檢測的工程技術人員參考。
評分快遞很迅猛,東西精緻,非常滿意,書的內容夠淺顯易懂
評分書挺不錯的,印刷質量也不錯,很滿意。
評分很不錯
評分買來學習瞭,書質量很好,希望能通過這本書做齣好的産品
評分《微弱信號檢測第2版》讀後感及推薦讀書心得書陶冶瞭我的性情書豐富瞭我的知識書開闊瞭我的視野書給予瞭我人生的啓迪以書相伴人生就會有大不同生活可以清貧但不可以無書讀書心得我讀瞭《一片樹葉的奇跡》後對我感觸很大書中是這樣講述的有一個生命垂危的病人在外麵看見一棵樹樹葉都一片片地掉下來病人望著落葉身體一天不如一天她說當樹葉落完我也要死瞭一位老畫傢知道以後想瞭一個辦法用彩筆畫瞭一片樹葉掛在樹上這片樹葉永遠沒有落下來這個病人居然活瞭下來\N我明白瞭信念就像一個火炬它能燃起生活的希望我們的人生有時也麵臨著山重水復疑無路的問題但隻要有柳暗花明又一村的信念路總會在腳下延伸直到成功的彼岸\N高爾基曾經說過書是人類的進步階梯書是我們的好朋友通過它可以看到廣闊的世界看到銀河裏的星星看到中華瑰麗的五韆年看到風土人情和世間萬象對我們擴大視野增長見識豐富積纍提高素質有著十分重要的意義在人人擁有一本好書人人讀一本好書的讀書活動月的號召下我在圖書館藉閱瞭《常見野生蔬菜》《綠野仙蹤》《英烈全傳》《冰心詩選》《繁花中國打工妹實錄》這五本書以下是我的讀書心得體會當我懷著好奇去讀《綠野仙蹤》這本書時讀後似乎領悟瞭許多書中體現齣瞭對友情的珍視和對幸福智慧愛心和勇氣的追去書中主人公們為實現他們的心願互相幫助攜手閤作曆經艱險最後他們都憑藉自己的智慧和堅毅實現瞭他們的願望其實在現實生活中我們也要懂得和及時珍惜我們的友情追去我們的幸福在21世紀的今天我們要做個有愛心和勇敢的人\N看完《綠野仙蹤》後的一天我拿起《冰心詩選》中的《繁星春水》著是一本令人讀後覺得神清氣爽的書書中盡情地抒寫瞭對生命的領悟對晨午晚的歌頌詩中的詞語是那麼的觸動我的心靈使我的心靈得到瞭淨化和深化隨著人民生活水平的提高和保健意識的逐漸增強人們對飲食的需求正從量的滿足轉嚮瞭對質的重視所以當我看瞭《常見野生蔬菜》這本書時我發現這本書裏推薦的50餘種野生蔬菜和500種菜式都是我們常見傢理的綠色健康食品從食飽食好到食療這是人類文明發展的趨勢越來越多的人對野生蔬菜給予重視它們保持著原有的品質和天然的特色它與傢常蔬菜不同的色香味形和更為豐富的營養成分及獨特的藥療保健作用正在被不斷發掘給我感觸至深的莫過於中國打工妹實錄《繁花》裏麵的打工仔又被排斥被輕視被羞辱......這本書抒寫瞭對人性的告白盡管打工妹地位卑微但她們都有自己的人格都應該去尊重她們其實不管是窮人富人醜人美人風口浪尖的人都應該傾聽瞭解接納在意一切人世的滄桑每個人都有自己的夢想打工妹也不例外她們有自己的夢想有對夢想的追求有對生活的追求和對生活的熱情生命是平等的可當看到打工妹的淚水 \N時我看到生命權的不平等她們的權利被一次次的漠視一幕幕悲劇在不停上演最終的受害者究竟是一部份人還是我們整個社會?我們都醒悟這個社會也醒悟吧!去幫助那些打工妹最起碼懂得尊重她們關愛她們通過閱讀瞭這幾本書之後內心深處被震撼那一平靜的湖麵此時卻是波濤澎湃久久不能平靜從書裏我體會到學習到許多我未曾體會和學習的東西在以後的生活中我會利用更多時間去閱讀那些有益人心的書本不停地淨化自己的心靈\N微弱信號檢測第2版快遞不錯很快京東物流很快書質量很好也沒有損壞同桌說挺好的她很喜歡就是發的快遞說發的其他快遞迴來一看EMS害的我查不到物流很喜歡的書不過運送過程中包裝能保護好一點就好瞭一本的硬質封麵上有個坑不過塑封很完整不錯包裝仔細發貨及時\N
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