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微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)中氣體濃度檢測(cè)儀中的應(yīng)用

閱讀：3312 發(fā)布時(shí)間：2015-9-21

微弱信號(hào)不僅意味著信號(hào)的幅度小，而且主要指被噪聲淹沒中的信號(hào)。為了檢測(cè)被背景噪音淹沒的信號(hào)，就需要分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，研究被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)、相關(guān)性以及噪聲的統(tǒng)計(jì)特性，以尋找出從背景噪聲中檢測(cè)有用信號(hào)的方法。因此，微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的首要任務(wù)是提高信噪比。它不同于一般的檢測(cè)技術(shù)，它注重的不是傳感器的物理模型和傳感原理、相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和儀表實(shí)現(xiàn)方法，而是如何抑制噪聲和提高信噪比。由于被測(cè)量的信號(hào)微弱，傳感器的固有噪聲、放大電路及測(cè)量?jī)x器的固有噪聲以及外界的干擾噪聲往往比有用信號(hào)的幅度大得多，放大被測(cè)信號(hào)的過程同時(shí)也放大了噪聲，而且必然還會(huì)附加一些額外的噪聲，因此只靠放大是不能把微弱信號(hào)檢測(cè)出來(lái)的。只有在有效地抑制噪聲的條件下增大微弱信號(hào)的幅度，才能提取出有用的信號(hào)。

為了表征噪聲對(duì)信號(hào)的淹沒程度，引入信噪比SNR來(lái)表示，它指的是信號(hào)的有效值S與噪音的有效值N之比。

而評(píng)價(jià)一種微弱信號(hào)檢測(cè)方法的優(yōu)劣，經(jīng)常采用兩種指標(biāo)：

一種是信噪改善比SNIR，它等于系統(tǒng)輸出端的信噪比oSNR和系統(tǒng)輸入段 iSNR之比。SNIR越大，表明系統(tǒng)抑制噪聲的能力越強(qiáng)。

另一個(gè)指標(biāo)是檢測(cè)分辨率，指的是檢測(cè)儀器指示值可以響應(yīng)與分辨的小輸入值的變化值。檢測(cè)分辨率不同于檢測(cè)靈敏度，后者表示的是檢測(cè)系統(tǒng)標(biāo)定曲線的斜率，定義為輸出變化量y?與引起y?的輸入變化量x?之比。一般情況下，靈敏度越高，分辨率越好。但提高系統(tǒng)的放大倍數(shù)雖可提高靈敏度，但卻不一定能提高分辨率，因?yàn)榉直媛室茉肼暫驼`差額制約。

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