1、本章內(nèi)容本章內(nèi)容 . 2.1 2.1 經(jīng)典信號(hào)檢測處理方法經(jīng)典信號(hào)檢測處理方法 。 2.2 2.2 統(tǒng)計(jì)信號(hào)檢測統(tǒng)計(jì)信號(hào)檢測 . 2.3 2.3 多次觀察多次觀察 。 2.4 2.4 確知信號(hào)的檢測確知信號(hào)的檢測 。 2.5 2.5 隨機(jī)參量信號(hào)的檢測隨機(jī)參量信號(hào)的檢測 。 第二章：第二章： 信號(hào)檢測信號(hào)檢測有低通、帶通、帶阻濾波器。硬件的方法和軟件的方法（數(shù)字濾波）。有低通、帶通、帶阻濾波器。硬件的方法和軟件的方法（數(shù)字濾波）。(a)低通濾波 (b)高通濾波 (c)帶通濾波 (d)帶阻濾波.調(diào)制技術(shù)：（無線電技術(shù)中）調(diào)制技術(shù)是把基帶信號(hào)（原始的電信號(hào)）變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。調(diào)制就是用基帶信號(hào)

2、控制高頻載波的參數(shù)（振幅、頻率和相位），使這些參數(shù)隨基帶信號(hào)變化。調(diào)制信號(hào)：用來控制高頻載波參數(shù)的基帶信號(hào)稱為調(diào)制信號(hào)。調(diào)幅(AM）：用調(diào)制信號(hào)控制載波的振幅，使載波的振幅隨著調(diào)制信號(hào)變化。調(diào)頻(FM）：用調(diào)制信號(hào)控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號(hào)變化。調(diào)相(PM）：用調(diào)制信號(hào)控制載波的相位，使載波的相位隨著調(diào)制信號(hào)變化。調(diào)制是一個(gè)很重要的概念，在控制系統(tǒng)和信號(hào)處理中，調(diào)制技術(shù)可以理解為把原始信號(hào)變換成易于處理的技術(shù)（如在信號(hào)放大中的調(diào)制與解調(diào)、相敏解調(diào)、旋轉(zhuǎn)調(diào)制等）。 2.1.2 調(diào)制技術(shù)與信號(hào)處理調(diào)制技術(shù)與信號(hào)處理2.1.2.1調(diào)制放大與解調(diào)調(diào)制放大與解調(diào)調(diào)制是把原始信號(hào)通過載波

3、變換成易于傳輸和處理的過程，而解調(diào)是其相反過程即從載波中將原始信號(hào)恢復(fù)。所謂易于傳輸是指用基帶信號(hào)調(diào)制高頻載波，在無線電傳輸中可以減小天線尺寸，并便于遠(yuǎn)距離傳輸，還能提高信號(hào)的抗干擾能力。所謂易于處理是指更方便實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大和信噪分離。例如：通常噪聲在高頻段，所以常用低通濾波器實(shí)現(xiàn)信噪分離，但這個(gè)時(shí)候我們最怕較低頻率的干擾噪聲（1/f噪聲，溫漂噪聲，時(shí)漂噪聲），如果直接放大，噪聲同樣被放大；雖然簡單的電容隔直能夠有效的抑制漂移和低頻噪聲，但有用信號(hào)的低頻分量也被衰減。為此，產(chǎn)生了調(diào)制解調(diào)的方法，該方法既放大了信號(hào)、隔斷了低頻干擾又濾除了高頻噪聲。(1) (1) 幅度調(diào)制過程幅度調(diào)制過程 0LPF

4、mV tAcV tV ts被 測 信 號(hào)輸 出 信 號(hào)調(diào) 制放 大 （ 隔 直 ）解 調(diào)載波信號(hào) cVt coscosccssVttVtt高 頻 載 波 信 號(hào) ：被 測 信 號(hào) 低 頻 單 一 頻 率 信 號(hào) ：20cs實(shí)際中至少在 倍以上以使被檢測信號(hào)的一個(gè)周期包含多個(gè)載波信號(hào)周期調(diào)制解調(diào)過程一般用變?cè)鲆娣糯笃骰蛘叻蔷€性放大器，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)的相乘過程。1其輸出為： ）頻率與載波相同 2）幅度隨被檢測低頻信號(hào) 瞬時(shí)值變化的調(diào)制信號(hào)。 (2-1)利用三角公式 (2-2) 上式說明調(diào)制過程得到的是兩個(gè)信號(hào)的和頻分量和差頻分量實(shí)際上，被檢測信號(hào)可能包含很多的頻率成分 如下圖所示： sV t cos

5、cosmsccsV tV t V ttt11coscos22mcscsV ttt 調(diào)制過程中每一頻率成分都形成其和頻率分量和差頻率分量， 它們組合而成調(diào)制輸出信號(hào)的頻譜，形成載波頻率兩邊 的兩個(gè)邊帶。 . 可見調(diào)制輸出 的頻率集中在載波頻率 的兩邊，可Ac放大。 c mV tc載波頻率較高，各級(jí)放大器之間可用隔直電容耦合，隔斷低頻干擾1所以放大器的漂移和噪聲不會(huì)傳輸?shù)胶蠹?jí)放大器。f(2)(2)解調(diào)過程：可用檢波器或者相敏檢測器實(shí)現(xiàn)解調(diào)過程：可用檢波器或者相敏檢測器實(shí)現(xiàn) （看單一頻率）（看單一頻率） 0LPFmV tAcV tV ts被 測 信 號(hào)輸 出 信 號(hào)調(diào) 制放 大 （ 隔 直 ）解 調(diào)

6、載波信號(hào) cVt 011cos22,dssV tV tAtAV tc利用低通濾波慮除中的高頻成分得 (2-4)對(duì)于多種頻率成分組成的被測信號(hào)的調(diào)制，解制頻譜見上圖 b調(diào)制放大與解調(diào)廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域它的核心原理是二次頻譜遷移實(shí)現(xiàn)信噪分離2.1.3 2.1.3 相敏檢測相敏檢測 相敏檢測器是鎖定放大器的核心部件， 在自動(dòng)控制和相關(guān)檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。它鑒幅又鑒相。 常見形式有模擬乘法器式和電子開關(guān)式，參考信號(hào)可以是正弦或方波信號(hào) 0r tpUtU tX t被測信號(hào)相敏檢測低通 參考信號(hào)( ) (1) (1) 模擬乘法器型相敏檢測器：核心頻譜遷移模擬乘法器型相敏檢測器：核心頻譜遷移 00MC1

7、496MC1596,698coscospsrUtx tr tADx tr tVtVt0 實(shí)現(xiàn)的集成電路有很多，如，等。與均為正弦波設(shè)被檢測信號(hào)為：x t參考輸入為同頻信號(hào)：r t 式中是被檢測和參考信號(hào)的頻率，關(guān)鍵是同頻(相關(guān))。 是被檢測信號(hào)和參考信號(hào)之間的相位差。 可能是由信號(hào)頻率變化量造成的。 0011coscos 22202s rs rtx t r tVVVVtp0 U (2-5)第一項(xiàng)為乘積的差頻分量，第二項(xiàng)為和頻分量。上式說明經(jīng)相敏檢測器后，原來頻率為 的信號(hào)的頻譜遷移到 或者 處 0pU tx t r ts rs rs輸出為：11 = VVcost + VVcost22（2-7） 式中第二項(xiàng)為和頻分量。它不能通過LPF到達(dá)輸出，所以只考慮低通濾波器對(duì)頻率為 的正弦信號(hào)的響應(yīng)。 02020.5cosLPF0.5costan1tan0