2023年碩士研究生考試-微弱訊號複習題參考
一、簡答
1、白雜訊的特點。
白雜訊的功率譜密度為常數，各種頻率成分的強度相等；理想的白雜訊具有無限頻寬，因而能量是無窮大，實際上，我們將有限頻寬的平整訊號視為白雜訊，使得在數學分析上更方便；白雜訊在數學處理上很方便，是系統分析的有力工具。
2、自相關函式的特點
（1）對實訊號，自相關函式是的偶函式，即
（2）當時，具有最大值，即
（3）反映隨機雜訊的平均功率，即
（4）如果包含某種週期性分量，則包含同樣週期的週期性分量。若是週期為t的隨機訊號，即，則也是週期為t的函式。
（5）互不相關的兩個隨機雜訊之和的自相關函式等於兩個隨機雜訊自相關函式之和，即如果，則。
（6）對於平穩的隨機雜訊，僅與時間差有關，而與計算時間的起點無關。
（7）當時，自相關函式反映隨機雜訊直流分量的功率，即。
3、小訊號檢測方法中，調製放大與解調的原理。
調製過程一般用變增益放大器或非線性放大器實現兩個訊號的相乘過程，得到的是兩個訊號的和頻分量和差頻分量。也就是說，調製輸出訊號的頻譜集中在載波頻率的兩邊，可以對其進行交流放大。
解調過程可以用檢波器或相敏檢測器實現，該過程是把放大後的調製訊號再和載波訊號相乘一次，實現頻譜的第二次搬移。然後利用低通濾波器濾除高頻分量和附加雜訊，即可得到放大的被測訊號。
4、抑制各部分電路經地線相互耦合的干擾雜訊的常用措施。
選用低功耗器件，減少流經地線的電流；
在高雜訊電路中增設電源濾波電容，使其流經地線的電流變得平滑；
採用橫截面積較大的地線，以減少地線阻抗；
④根據電路特點擊擇合適的接地方式。
5、電路接地技術中，混合接地的好處
答：混合接地既包含了單點接地的特性，又包含了多點接地的特性。對於於低頻地電流，小電容阻抗很大，該方式相當於並行單點接地；對於高頻地電流，小電容阻抗很小，該方式相當於多點接地。
6、比較正交向量型鎖定放大器與單路鎖定放大器比有何好處？
答：正交向量型鎖定放大器，利用兩個正交的分量計算出幅度和相位，這樣可以避免對參考訊號做可變移相，也可以避免移相對測量準確性的影響。由和知，單路相敏檢測器的輸出正比於，因此的測量誤差會直接傳遞為被測量幅度的測量誤差，這種誤差對於單路相敏檢測器很難解決，而正交向量型鎖定放大器可以避免這個問題。
7、簡述雜訊及其特點
答：雜訊是由兩種導體的接觸點電導的隨機漲落引起的，凡有導體接觸不理想的器件都存在雜訊，所以又叫做接觸雜訊。因為其功率譜密度正比於，頻率越低雜訊越嚴重，所以通常又稱之為低頻雜訊。
特性：雜訊的功率譜密度函式正比於工作頻率的倒數，，頻率越低，功率譜密度越大，當頻率低到一定程度時，雜訊的幅度趨向於常數，當頻率高於某一數值，與熱雜訊和散彈雜訊這些白雜訊相比，雜訊可以忽略；雜訊的功率，功率不像熱雜訊和散彈雜訊那樣正比於頻寬，而是取決於頻率上下限之比；雜訊的幅度分布為高斯分布。
8、簡述平面波的遮蔽效果
答：對於遠場中的電磁輻射平面波，遮蔽層的總損耗是吸收損耗和反射損耗的綜合結果，隨著頻率公升高，反射損耗減少，吸收損耗增大。在中頻段遮蔽效果比較差，對於低頻平面波，遮蔽效果主要來自反射損耗，對於高頻平面波，遮蔽效果主要來自吸收損耗，在射頻情況下，吸收損耗和反射損耗都起衰減作用，由於射頻情況下集膚深度下，這時候可以使用較薄的遮蔽層。
9、雜訊係數的物理意義及其同可檢測最小訊號的關係
答：雜訊係數f表徵放大器在放大訊號的同時，有使得輸出雜訊增加的程度，f越大，說明放大器內部雜訊源在輸出端產生的雜訊功率佔輸出總雜訊功率的比重越大。給定輸出訊雜比snr、器件雜訊係數f和輸入雜訊的功率可確定可檢測最小訊號與雜訊係數間的關係為
10、說出至少三種雜訊匹配的方法
答：通過選用與訊號源輸出電阻相等的放大器，可以是系統實現雜訊匹配，也可以通過改變放大器輸入級的工作條件來調整放大器的，在檢測系統中經常使用元電阻很低的感測器，也可以利用變壓器改變訊號源呈現在放大器輸入端的阻抗實現雜訊匹配，也可以採有源器件併聯方法
11、抑制電源尖峰脈衝干擾中壓敏電阻的作用及原理
答：有效地抑制尖峰干擾和電網出現的浪湧電壓，當豔敏電阻兩端的電壓低於其標稱電壓時，壓敏電阻的阻值接近無窮大，內部幾乎無電流流過，對電路的正常工作沒有影響：當壓敏電阻兩端的電壓高於其標稱電壓時，壓敏電阻將迅速擊穿導通，並由高阻狀態變為低阻狀態，工作電流也急劇增大，從而給尖峰干擾提供了乙個低阻通路。
當其兩端電壓再次低於標稱額定電壓時，壓敏電阻又能恢復為高阻狀態。
12、簡述取樣積分的原理
答：取樣積分包括取樣和積分兩個連續的過程，基本原理如下圖所示
二、計算題
一、 將三個放大器級聯接來放大微小訊號，它們的功率增益和雜訊係數如下表所示
如何連線三個放大器才能使總的雜訊係數最小？
解：按照規則，3個放大器中雜訊係數最小的放大器a應該作為第一級，選擇放大器b或者c有兩種可能，分別對應於兩種排列方式：a、b、c或a、c、b由2-31式
（1）a、b、c排列
（2）a、c、b排列
二、 如果訊號源輸出電阻=10，工作頻率1khz。選用的前置放大器為op07。試求匹配變壓器的匝數比和能夠達到的信噪改善比。
解：運算放大器op07在1khz時的等效輸入雜訊平方根譜密度為，。由此可計算出該放大器的最佳輸入電阻
=100（k）
匹配變壓器匝數比 =100
當不使用變壓器時，放大器的雜訊係數為
當使用變壓器時，放大器可以達到最小雜訊係數
功率信噪改善比為
電壓信噪改善比為
可見，利用匹配變壓器使得放大器輸出訊雜比有了大幅度提高。
三、 電場耦合雜訊
四、 磁場耦合干擾
高考複習參考2023年語文科
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