【实验报告】信号检测法(有无法)

【实验报告】信号检测法(有无法)
【实验报告】信号检测法(有无法)

信号检测法(有无法)

祁伟强(2009093005)摘要

运用信号检测论的“有无法”检测被试辨别力、判断标准和面对不同先验概率下的反应偏向,通过做ROC曲线测出被试对信号和噪音的辨别能力

引言

信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号的接收问题。在心理学中,它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。

信号检测论应用于心理学中的基本原理是:将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统,应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。信号检测论在心理学中具体应用时,常把刺激变量当作信号,把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音,这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题,从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。

信号检测论的理论基础是统计决策。信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。它的基本原理是:根据某一观察到的事件,从两个可选择的方面选定一个,人们要想作这样的决策,必须有一个选择的标准。由于事物之间的区别并不那么明显,人在做决定时往往不是对就是错,因此当刺激超过这一标准时被试就以有信号反应,当刺激达不到这一标准时被试就以无信号反应。在信号检测实验中,被试对有无信号出现的判断可以有四种结果:击中、虚报、漏报、正确否定。

方法

被试:略

仪器和材料:JGW——B心理实验台操作箱,100克,104克,108克和112克的重量各一个。实验程序:

1.准备工作

(1)把104克、108克和112克的重量分别和100克的重量进行比较10次,选出一个在十次比较中七次或八次觉得比100克重的重量作为信号刺激。100克的重量作为噪音。

(2)主试按下三种不同的SN和N出现的先验概率安排实验顺序。

(1)(2)(3)

P(SN) 20 50 80

P(N) 80 50 20

每种先验概率做100次其中先后50次。

50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则排列,并列表如下:

2.正式实验:

(1)在每次50次实验开始前,先让被试熟悉一下信号和噪音的区别,并告诉被试在这50次中信号出现的概率。

(2)主试安排好的顺序呈现刺激,哪一次呈现信号,哪一次呈现噪音,务必搞清楚。两次呈现刺激的时间间隔至少三秒。

(3)被试右手深入心理实验台被试侧中部操作箱,套袖式测试口,用拇指和食指拿住圆柱体慢慢上举,使它离开测试面约2厘米,2秒后放下。要求背时每次提举重量时,提的高低,快慢要前后一致,提举后,若判断为信号就回答“信号”,主试在记录表上相应的()内记下“+”。若判断为噪音就回答为“噪音”,主试就记下“—“号,每做完50次休息5分钟。接上述方法继续,直到测完300次为止。 (4)换被试重做上述试验

结果

根据300次试验结果,按先验概率不同,列出三个2×2方阵,如下表所示:

先验概率P=0.2

反应 刺激

SN N SN 13 7 N

19

61

先验概率P=0.5

先验概率P=0.8

反应 刺激

SN N SN 74 6 N

8

12

把各对P (Y/SN )和P (Y/N )相应的Z 值和O 值查出来,并计算d′和β,列表如下:

反应 刺激

SN N SN 42 8 N

13

37

P(CN) 20 50 80 P Z O P Z O P Z O

Y/SN 0.65 0.385 0.3705 0.84 O.994 O.2434 0.925 1.4235 0.1451 Y/N 0.2375 -0.714 0.3092 0.26 -0.643 0.3245 0.4 -0.253 0.3864 d′ 1.099 1.637 1.6765

β 1.19825 0.7501 0.3755 根据上表做出相应的ROC曲线如下图:

讨论

本实验从表可以看出随着噪音与信号的呈现比率(即先验概率)的变化,被试的判断标准也会发生相应的改变,而辨别力d′比较稳定不受先验概率的影响,但是结果不符合理论

上应为随着先验概率增大,判断标准减小。说明本组实验不够严谨,实验过程误差控制没做

好,没有有效验正经典实验。

当先验概率低时,被试不轻易回答有信号,表明被试有了高的判断标准。当先验概率高时,被试容易回答有信号,表明被试有了低的判断标准。但在几轮实验中辨别力d′比较稳

定,这说明判断标准的变化是由被试不同预期产生的,与信号本身无关。如果在实验中加入

奖惩措则影响被试动机水平,而影响判断标准。本实验中判断标准,说明被试执行较严松的

判断标准。

得到的ROC曲线离对角线(辨别力d′=0)较远,说明被试的感受性高。每一个人的感受性是不同的,不会影响判断标准。但是由于实验数据的不准确所以没有的到标准的ROC

曲线。

这次实验是用有无法作为信号检测论的研究方法,被试只用判断是否感受到信号不用判断信号的强弱大小。若要知道对信号的确信程度可用评价法。

结论

通过实验准确测出了被试在不同先验概率下对重量差别的感受性d′和反应标准β,数据可见相关表格。

实验数据显示,SN的先验概率对被试的判断标准确实存在影响,在本实验中,在d′相对不变的情况下,被试的判断标准随着SN的先验概率的增大而降低,与前人的实验结果相符。

信号检测论评价法实验报告

信号检测论的评价法实验报告 (福州大学应用心理系福建福州 350001)摘要:信号检测论是现代心里物理学最重要的内容之一。本实验使用了信号检测论的基本方法评价法考察了被试对图片再认的准确性和判断标准。通过本实验来了解信号检测论的一些观点和评价法的具体实施方法、步骤。 关键词:信号检测法范式、评价法、感受性、判定标准 一、引言 科学主义要求心理学的量化和精确性。心理物理学的发展在信号检测论出现之后进入了一个新的阶段,被习惯称为现代心里物理学。信号检测论被引入到心理学实验中,是对传统心理物理学的重大突破。信号检测论(Signal Detector Theory)原是信息论的一个分支,研究的对象是信息传输系统中信号的接收部分【1】。信号检测论主要包括有无法和评价法两种实验方法。国内运用信号检测论实验的研究主要集中在记忆领域,在注意、知觉、表象、内隐学习以及社会认知领域的研究也日渐增多[2]。本实验运用了信号检测论的评价法来考察被试对图片再认的准确性和判断标准。 二、实验方法 1、实验目的:(1)掌握信号检测论的基本理论,学会计算信号检测论指标d’、 C、β;(2)学习绘制接受者操作特性曲线,了解信号检测论的用途;(3)了解评价等级对再认回忆的影响。 2、实验仪器与材料:本实验的仪器为计算机和Psykey系统中的信号侦查论---评价法。实验材料为两套图片:一套是识记过的图片,共60张(每个图片内容不同)作为信号SN;另一套是没有识记过的图片,共60张(每个图片也不同,但与相应的第一套相似),作为噪音N。

3、被试:福州大学应用心理学系2012级学生一名,性别男,矫正后视力正常。 4、实验程序: (1)准备工作 打开并登录计算机里的psykey软件系统,找到里面的信号检测论——评价法实验,并开始实验。 (2)正式实验 被试阅读指导语:“请你来做一个记忆实验,先看60张图片,要求你尽量记住这些图片,电脑播放这些图片的速度是没一秒钟一张。”被试阅读完毕并理解指导语后,开始实验。根据实验设计,以1s的时间间隔开始呈现第一套的60张图片,每张图片呈现时间为2s。 接着被试继续阅读指导语:“现在电脑会呈现120张图片,其中一半是你刚才看过的,另一半是新的图片。在看一张图片时,你就要判断它是不是刚才看到过的,并请点击相应数字:5——100%的可能为看过,4——75%的可能为看过,3——50%的可能为看过,2——25%的可能为看过,1——0%的可能为看过。你必须在5秒之内完成判断。请你尽快判断。” 根据实验设计,开始呈现二套图片混合后的120张图片,让被试判断是否是刚才识记过的,并按照规定的等级按键作出评价。 实验完毕由计算机统计实验数据。 二、实验结果 表1 被试实验结果统计 类型 1 2 3 4 5 合计 信号17 2 4 7 30 60 噪音54 1 3 1 1 60

微弱信号检测装置(实验报告)剖析

2012年TI杯四川省大学生电子设计竞赛 微弱信号检测装置(A题) 【本科组】

微弱信号检测装置(A题) 【本科组】 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图

1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。 方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。

微弱信号检测 课程设计

LDO 低输出噪声的分析与优化设计 1 LDO 的典型结构 LDO 的典型结构如下图所示,虚线框内为LDO 芯片内部电路,它是一个闭环系统,由误差放大器(Error amplifier)、调整管(Pass device)、反馈电阻网络(Feedback resistor network)组成,其闭环增益是: OUT REF V Acloseloop V = (1) 此外,带隙基准电压源 ( Bandgap reference)为误差放大器提供参考电压。 LDO 的工作原理是:反馈电阻网络对输出电压进行分压后得到反馈电压,该电压输入到误差放大器的同相输入端。误差放大器放大参考电压和反馈电压之间的差值, 其输出直接驱动调整管,通过控制调整管的导通状态来得到稳定的输出电压。例如,当反馈电压小于基准电压时,误差放大器输出电压下降,控制调整管产生更大的电流使得输出电压上升。当误差放大器增益足够大时,输出电压可以表示为: R1(1+)R2 OUT REF V V = (2) 所谓基准电压源就是能提供高精度和高稳定度基准量的电源,这种基准源与电源、工艺参数和温度的关系很小,其原理是利用PN 结电压的负温度系数和不同电流密度下两个PN 结电压差的正温度系数电压相互补偿,而使输出电压达到很低的温度漂移。传统基准电压源是基 于晶体管或齐纳稳压管的原理而制成的,其αT =10-3/℃~10-4/℃,无法满足现代电子测量之 需要。20世纪70年代初,维德拉(Widlar)首先提出能带间隙基准电压源的概念,简称带隙(Bandgap)电压。所谓能带间隙是指硅半导体材料在0K 温度下的带隙电压,其数值约为 1.205V ,用U go 表示。带隙基准电压源的基本原理是利用电阻压降的正温漂去补偿晶体管发射结正向压降的负温漂,从而实现了零温漂。由于未采用工作在反向击穿状态下的稳压管,因而噪声电压极低。带隙基准电压源的简化电路如下图所示。

测量电压实验报告

测量电压实验报告 篇一:基于Labview的电压测量仿真实验报告 仿真实验一基于Labview的电压测量仿真实验 一、实验目的 1、了解电压测量原理; 2、通过该仿真实验熟悉虚拟仪器技术——LABVIEW的简单编程方法; 3、通过本次实验了解交流电压测量的各种基本概念。 二、实验仪器 微机一台、LABVIEW8.5软件三、实验原理 实验仿真程序如下(正弦波、三角波、锯齿波、方波(占空比30%、50%、60%): 四、实验内容及步骤 (1)自己编写LABVIEW仿真信号源实验程序,要求可以产生方波(占空比 可调)、正弦波、三角波、锯齿波等多种波形,而且要求各种波形的参数可调、可控。 (2)编写程序对各种波形的有效值、全波平均值、峰

值等进行测量,在全波平均值测量时要注意程序编写过程。同时记录各种关键的实验程序和实验波形并说明。 实验所得波形如下:(正弦波、三角波、锯齿波、方波(占空比30%、50%、60%): 正弦波: 三角波: 锯齿波: 方波(占空比30%): 方波(占空比50%): 方波(占空比60%): (3)对各种波形的电压进行测量,并列表记录。如下表: 五、实验小结 由各波形不同参数列表可知,电压量值可以用峰值、有效值和平均值表征。被测电压是非正弦波的,必须根据电压表读数和电压表所采用的检波方法进行必要地波形换算,才能得到有关参数。 篇二:万用表测交流电压实验报告1

万用表测交流电压实验报告 篇三:STM32 ADC电压测试实验报告 STM32 ADC电压测试实验报告 一、实验目的 1.了解STM32的基本工作原理 2. 通过实践来加深对ARM芯片级程序开发的理解 3.利用STM32的ADC1通道0来采样外部电压值值,并在TFTLCD模块上显示出来 二、实验原理 STM32拥有1~3个ADC,这些ADC可以独立使用,也可以使用双重模式(提高采样率)。STM32的ADC是12位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有18个通道,可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中 接下来,我们介绍一下执行规则通道的单次转换,需要用到的ADC寄存器。第一个要介绍的是ADC控制寄存器(ADC_CR1和ADC_CR2)。ADC_CR1的各位描述如下: ADC_CR1的SCAN位,该位用于设置扫描模式,由软件

微弱信号检测装置(实验报告)

微弱信号检测装置 摘要:本设计是在强噪声背景下已知频率的微弱正弦波信号的幅度值,采用TI公司提供的LaunchPad MSP430G2553作为系统的数据采集芯片,实现微弱信号的检测并显示正弦信号的幅度值的功能。电路分为加法器、纯电阻分压网络、微弱信号检测电路、以及数码管显示电路组成。当所要检测到的微弱信号在强噪音环境下,系统同时接收到函数信号发生器产生的正弦信号模拟微弱信号和PC机音频播放器模拟的强噪声,送到音频放大器INA2134,让两个信号相加。再通过由电位器与固定电阻构成的纯电阻分压网络使其衰减系数可调(100倍以上),将衰减后的微弱信号通过微弱信号检测电路,检测电路能实现高输入阻抗、放大、带通滤波以及小信号峰值检测,检测到的电压峰值模拟信号送到MSP430G2553内部的10位AD 转换处理后在数码管上显示出来。本设计的优点在于超低功耗 关键词:微弱信号MSP430G2553 INA2134 一系统方案设计、比较与论证 根据本设计的要求,要完成微弱正弦信号的检测并显示幅度值,输入阻抗达到1MΩ以上,通频带在500Hz~2KHz。为实现此功能,本设计提出的方案如下图所示。其中图1是系统设计总流程图,图2是微弱信号检测电路子流程图。 图1系统设计总流程图 图2微弱信号检测电路子流程图 1 加法器设计的选择 方案一:采用通用的同相/反相加法器。通用的加法器外接较多的电阻,运算繁琐复杂,并且不一定能达到带宽大于1MHz,所以放弃此种方案。

方案二:采用TI公司的提供的INA2134音频放大器。音频放大器内部集成有电阻,可以直接利用,非常方便,并且带宽能够达到本设计要求,因此采用此方案。 2 纯电阻分压网络的方案论证 方案一:由两个固定阻值的电阻按100:1的比例实现分压,通过仿真效果非常好,理论上可以实现,但是用于实际电路中不能达到预想的衰减系数。分析:电阻的标称值与实际值有一定的误差,因此考虑其他的方案。 方案二:由一个电位器和一个固定的电阻组成的分压网络,通过改变电位器的阻值就可以改变其衰减系数。这样就可以避免衰减系数达不到或者更换元器件的情况,因此采用此方案。 3 微弱信号检测电路的方案论证 方案一:将纯电阻分压网络输出的电压通过反相比例放大电路。放大后的信号通过中心频率为1kHz的带通滤波器滤除噪声。再经过小信号峰值电路,检测出正弦信号的峰值。将输出的电压信号送给单片机进行A/D转换。此方案的电路结构相对简单。但是,输入阻抗不能满足大于等于1MΩ的条件,并且被测信号的频率只能限定在1kHz,不能实现500Hz~2KHz 可变的被测信号的检测。故根据题目的要求不采用此方案。 方案二:检测电路可以由电压跟随器、同相比例放大器、带通滤波电路以及小信号峰值检测电路组成。电压跟随器可以提高输入阻抗,输入电阻可以达到1MΩ以上,满足设计所需;采用同相比例放大器是为了放大在分压网络所衰减的放大倍数;带通滤波器为了选择500Hz~2KHz的微弱信号;最后通过小信号峰值检测电路把正弦信号的幅度值检测出来。这种方案满足本设计的要求切实可行,故采用此方案。 4 峰值数据采集芯片的方案论证 方案一:选用宏晶公司的STC89C52单片机作为。优点在于价格便宜,但是对于本设计而言,必须外接AD才能实现,电路复杂。 方案二:采用TI公司提供的MSP430G2553作为控制芯片。由于MSP430G2553资源配置丰富,内部集成了10位AD,可以直接使用,简化电路,程序实现简单。此外还有低功耗,以及性价比高等优点,所以采用该方案。 5 显示电路的方案设计 方案一:采用液晶显示器作为显示电路,液晶显示器显示内容较丰富,可以显示字母数

微弱信号检测技术概述

1213225 王聪 微弱信号检测技术概述 在自然现象和规律的科学研究和工程实践中, 经常会遇到需要检测毫微伏量级信号的问题, 比如测定地震的波形和波速、材料分析时测量荧光光强、卫星信号的接收、红外探测以及电信号测量等, 这些问题都归结为噪声中微弱信号的检测。在物理、化学、生物医学、遥感和材料学等领域有广泛应用。微弱信号检测技术是采用电子学、信息论、计算机和物理学的方法, 分析噪声产生的原因和规律, 研究被测信号的特点和相关性, 检测被噪声淹没的微弱有用信号。微弱信号检测的宗旨是研究如何从强噪声中提取有用信号, 任务是研究微弱信号检测的理论、探索新方法和新技术, 从而将其应用于各个学科领域当中。微弱信号检测的不同方法 ( 1) 生物芯片扫描微弱信号检测方法 微弱信号检测是生物芯片扫描仪的重要组成部分, 也是生物芯片技术前进过程中面临的主要困难之一, 特别是在高精度快速扫描中, 其检测灵敏度及响应速度对整个扫描仪的性能将产生重大影响。 随着生物芯片制造技术的蓬勃发展, 与之相应的信号检测方法也迅速发展起来。根据生物芯片相对激光器及探测器是否移动来对生物芯片进行扫读, 有扫描检测和固定检测之分。扫描检测法是将激光器及共聚焦显微镜固定, 生物芯片置于承片台上并随着承片台在X 方向正反线扫描和r 方向步进向前运动, 通过光电倍增管检测激发荧光并收集数据对芯片进行分析。激光共聚焦生物芯片扫描仪就是这种检测方法的典型应用, 这种检测方法灵敏度高, 缺点是扫描时间较长。 固定检测法是将激光器及探测器固定, 激光束从生物芯片侧向照射, 以此解决固定检测系统的荧光激发问题, 激发所有电泳荧光染料通道, 由CCD捕获荧光信号并成像, 从而完成对生物芯片的扫读。CCD 生物芯片扫描仪即由此原理制成。这种方法制成的扫描仪由于其可移动, 部件少, 可大大减少仪器生产中的失误, 使仪器坚固耐用; 但缺点是分辨率及灵敏度较低。根据生物芯片所使用的标记物不同, 相应的信号检测方法有放射性同位素标记法、生物素标记法、荧光染料标记法等。其中放射性同位素由于会损害研究者身体, 所以这种方法基本已被淘汰; 生物素标记样品分子则多用在尼龙膜作载体的生物芯片上, 因为在尼龙膜上荧光标记信号的信噪比较低, 用生物素标记可提高杂交信号的信噪比。目前使用最多的是荧光标记物, 相应的检测方法也最多、最成熟, 主要有激光共聚焦显微镜、CCD 相机、激光扫描荧光显微镜及光纤传感器等。 ( 2) 锁相放大器微弱信号检测 常规的微弱信号检测方法根据信号本身的特点不同, 一般有三条途径: 一是降低传感器与放大器的固有噪声, 尽量提高其信噪比; 二是研制适合微弱检测原理并能满足特殊需要的器件( 如锁相放大器) ;三是利用微弱信号检测技术, 通过各种手段提取信号, 锁相放大器由于具有中心频率稳定, 通频带窄,品质因数高等优点得到广泛应用。常用的模拟锁相放大器虽然速度快, 但是参数稳定性和灵活性差, 而且在与微处理器通信时需要转换电路; 传统数字锁相放大器一般使用高速APDC 对信号进行高速采样, 然后使用比较复杂的算法进行锁相运算, 这对微处理器的速度要求很高。现在提出的新型锁相检测电路是模拟和数字处理方法的有机结合, 这种电路将待测信号和参考信号相乘的结果通过高精度型APDC 采样,

基本测量实验报告

基本测量(实验报告格式)、实验项目名称实验一:长度和圆柱体体积的测量实验二:密度的测量 二、实验目的实 验一目的: 1、掌握游标的原理,学会正确使用游标卡尺。 2、了解螺旋测微器的结构和原理,学会正确使用螺旋测微器。 3 、掌握不确定度和有效数字的概念,正确表达测量结果。 实验二目的: 1、掌握物理天平的正确使用方法。 2、用流体静力称量法测定形状不规则的固体的密度。 3、掌握游标卡尺,螺旋测位器,物理天平的测量原理及正确使用方法 4、掌握不确定度和有效数字的概念,正确表达测量结果 5、学会直接测量量和间接测量量的不确定度的计算,正 确表达测量结果 三、实验原理 实验一原理:

1、游标卡尺的使用原理 游标副尺上有n个分格,它和主尺上的(n-1)格分格的总长度相等,一般主尺上每一分格的长度为1mm,设游标上每一个分格的长度为x,则有nx=n-1,主尺上每一分格与游标上每一分格的差值为1-x= (mm)是游标卡尺的最小读数,即游 标卡尺的分度值。若游标上有20个分格,则该游标卡尺的 分度值为=0.05mm,这种游标卡尺称为20分游标卡尺;若游标上有50个分格,其分度值为=0.02mm,称这种游标卡尺为50分游标卡尺。 2、螺旋测微器的读数原理: 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来。 3、当待测物体是一直径为d、高度为h的圆柱体时, V =兀* * h 物体的体积为:一4 d2只要用游标卡尺测出高度 h,用螺旋测微器测出直径d,代 入上式即可

信号检测论有无法实验报告

信号检测论有无法实验报告 摘要:本次实验采用信号检测论中的有无法,测定被试在不同先定概率下对呈现信号和刺激的击中率与虚报率,计算其辨别力d′和判定标准β,并绘制出ROC曲线;检验信号呈现的先定概率发生变化时,被试的击中率、虚报率、辨别力d′和判定标准β是否会受到影响。 关键词:信号检测论;有无法;先定概率;辨别力d′;判定标准β。 1. 引言:信号检测论(SDT)是以统计判定论为根据的理论,基本原则是把刺激的肯定程度用有序的方法数量化。具体做法是把人类个体比作一个信号感受器,具有对信息辨别的感受能力,能在信号和背景噪音不易分清的实验条件下,根据可供选择的假说,选定一个假说做为判断标准,然后报告出现的刺激是信号还是噪音。 信号检测论把刺激的判断看成对信号的侦察并作出决策的过程,其中既包括感觉过程也包括决策过程。感觉过程是神经系统对信号或噪音的客观反应,它仅取决于外在的刺激的性质,即信号和噪音之间的客观区别;而决策过程受到主观因素的影响。前者决定了被试的感受性大小,信号检测论多选用辨别力指标d’来作为反映客观感受性的指标;后者则决定被试的决策是偏向于严格还是偏向于宽松,信号检测论用判定标准β或报告标准C来对反应倾向进行衡量。并学习绘制ROC曲线。 2. 实验方法: 2.1被试:上海师范大学天华学院13应用心理1班女生一名 2.2仪器:采用计算机和Psytech心理实验系统。4种频率声音:1000Hz、1005Hz、1010Hz和1015Hz。 2.3程序:1.登录并打开PsyTech心理实验软件主界面,选中实验列表中的“信号检测论(有无法)”单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作向导”。在参数设置中,实验者可以让被试先进行预备实验确定信号的频率。如果不做预备实验可以人工选取 1005、1010、 1015中的一种频率的声音作为信号,直接开始实验。 2.预备实验的指导语是:这是一个预备实验,使用1号反应盒。每次实验计算机将先后发出两个不同频率的声音。请你判断哪个声音的频率更高。如果你觉得第二个声音比第一个声音的频率高,请按“+”键;如果觉得第二个声音比第一个声音的频率低,请按“-”键。预备实验将进行30次。当你明白了上述指导语后,请点击下面的“预备实验”按钮开始。3.预备实验结束后,实验者在“预备实验结果”中将正确百分比中最接近80%的频率作为正式实验的信号(SN),而1000HZ则作为噪声(N)。

实验二实验报告

PAM和PCM编译码器系统 一、实验目的 1.观察了解PAM信号形成的过程;验证抽样定理;了解混叠效应形 成的原因; 2.验证PCM编译码原理;熟悉PCM抽样时钟、编码数据和输入/输出 时钟之间的关系;了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。 二、实验内容和步骤 1.PAM编译码器系统 1.1自然抽样脉冲序列测量 (1)准备工作; (2)PAM脉冲抽样序列观察; (3)PAM脉冲抽样序列重建信号观测。 1.2平顶抽样脉冲序列测量 (1)准备工作; (2)PAM平顶抽样序列观察; (3)平顶抽样重建信号观测。 1.3信号混叠观测 (1)准备工作 (2)用示波器观测重建信号输出的波形。 2.PCM编译码器系统 2.1PCM串行接口时序观察 (1)输出时钟和帧同步时隙信号的观察; (2)抽样时钟信号与PCM编码数据测量; 2.2用示波器同时观察抽样时钟信号和编码输出数据信号端口 (TP502),观测时以TP504同步,分析掌握PCM编码输数据和抽样时钟信号(同步沿、脉冲宽度)及输出时钟的对应关系; 2.3PCM译码器输出模拟信号观测,定性观测解码信号与输入信号的 关系:质量,电平,延时。 2.4PCM频率响应测量:调整测试信号频率,定性观察解码恢复出的 模拟信号电平,观测输出信号电平相对变化随输入信号频率变化的相对关系;

2.5PCM动态范围测量:将测试信号频率固定在1000Hz,改变测试信 号电平,定性观测解码恢复出的模拟信号的质量。 三、实验数据处理与分析 1.PAM编译码器系统 (1)观察得到的抽样脉冲序列和正弦波输入信号如下所示: 上图中上方波形为输入的正弦波信号,下方为得到的抽样脉冲序列,可见抽样序列和正弦波信号基本同步。 (2)观测得到的重建信号和正弦波输入信号如下所示:

测量学实验报告范本

测量学实验报告 Record the situati on and less ons lear ned, find out the exist ing p roblems and form future coun termeasures. 名: 位: 间:

编号:FS-DY-20114 测量学实验报告 i说明:本报告资料适用于记录基本情况、过程中取得的经验教训、发现存在的问题 I I i以及形成今后的应对措施。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 I ! ____________________________________________________________________________ 测量学实验报告 测量学(又名测地学)涉及人类生存空间,及通过把空 间区域列入统计(列入卡片索引),测设定线和监控来对此进行测定。它的任务从地形和地球万有引力场确定到卫土地测量学(不动产土地),土地财产证明,土地空间新规定和城市发展。 、实验目的;由于测量学是一门实践性很强的学科,而 测量实验对培养学生思维和动手能力、掌握具体工作程序和内容起着相当重要的作用。实习目的与要求是熟练掌握常用测量仪器(水准仪、经纬仪)的使用,认识并了解现代测量仪器的用途与功能。在该实验中要注意使每个学生都能参加各项工作的练习,注意培养学生独立工作的能力,加强劳动观点、集体主义和爱护仪器的教育,使学生得到比较全面的锻炼和提高.

测量实习是测量学理论教学和实验教学之后的一门独 立的实践性教学课程,目的在于: 1、进一步巩固和加深测量基本理论和技术方法的理解 和掌握,并使之系统化、整体化; 2、通过实习的全过程,提高使用测绘仪器的操作能力、 测量计算能力.掌握测量基本技术工作的原则和步骤; 3.在各个实践性环节培养应用测量基本理论综合分析问 题和解决问题的能力,训练严谨的科学态度和工作作风。 、实验内容 步骤简要:1)拟定施测路线。选一已知水准点作为高程 起始点,记为a,选择有一定长度、一定高差的路线作为施 测路线。然后开始施测第一站。以已知高程点a作后视,在其上立尺,在施测路线的前进方向上选择适当位置为第一个立尺点(转点1)作为前视点,在转点1处放置尺垫,立尺 (前视尺)。将水准仪安置在前后视距大致相等的位置(常用 步测),读数a1,记录;再转动望远镜瞄前尺读数b1,并记2)计算高差。h1=后视读数一前视读数=a1-b1,将结果记

信号检测实验报告

Harbin Institute of Technology 匹配滤波器实验报告 课程名称:信号检测理论 院系:电子与信息工程学院 姓名:高亚豪 学号:14SD05003 授课教师:郑薇 哈尔滨工业大学

1. 实验目的 通过Matlab 编程实现对白噪声条件下的匹配滤波器的仿真,从而加深对匹配滤波器及其实现过程的理解。通过观察输入输出信号波形及频谱图,对匹配处理有一个更加直观的理解,同时验证匹配滤波器具有时间上的适应性。 2. 实验原理 对于一个观测信号()r t ,已知它或是干扰与噪声之和,或是单纯的干扰, 即 0()()()()a u t n t r t n t +?=?? 这里()r t ,()u t ,()n t 都是复包络,其中0a 是信号的复幅度,()u t 是确知的归一化信号的复包络,它们满足如下条件。 2|()|d 1u t t +∞ -∞=? 201||2 a E = 其中E 为信号的能量。()n t 是干扰的均值为0,方差为0N 的白噪声干扰。 使该信号通过一个线性滤波系统,有效地滤除干扰,使输出信号的信噪比在某一时刻0t 达到最大,以便判断信号的有无。该线性系统即为匹配滤波器。 以()h t 代表系统的脉冲响应,则在信号存在的条件下,滤波器的输出为 0000()()()d ()()d ()()d y t r t h a u t h n t h τττττττττ+∞+∞+∞ =-=-+-???

右边的第一项和第二项分别为滤波器输出的信号成分和噪声成分,即 00()()()d x t a u t h τττ+∞ =-? 0 ()()()d t n t h ?τττ+∞ =-? 则输出噪声成分的平均功率(统计平均)为 2 20E[|()|]=E[|()()d |]t n t h ?τττ+∞ -? **00*000200 =E[()(')]()(')d d '=2()(')(')d d ' 2|()|d n t n t h h N h h N h ττττττδττττττττ+∞+∞+∞+∞+∞ ---=?? ?? ? 而信号成分在0t 时刻的峰值功率为 22 20000|()||||()()d |x t a u t h τττ+∞ =-? 输出信号在0t 时刻的总功率为 22000E[|()|]E[|()()|]y t x t t ?=+ 22**0000002200E[|()||()|()()()()] |()|E[|()|] x t t x t t t x t x t t ????=+++=+ 上式中输出噪声成分的期望值为0,即0E[()]0t ?=,因此输出信号的功率 成分中只包含信号功率和噪声功率。 则该滤波器的输出信噪比为 222000022000|||()()d ||()|E[|()|]2|()|d a u t h x t t N h τττρ?ττ+∞ +∞-==?? 根据Schwartz 不等式有

信号检测论有无法实验报告剖析

------------------------------------------------------------------------------- 实验报告信息栏 系别心理系年级 13级2班姓名魏晓芹同组成员杨思琪、张彤、韩永超 实验日期 2016年4月学号 120105510215 教师评定 ------------------------------------------------------------------------------- 信号检测论有无法实验报告 摘要本次实验采用信号检测论中的有无法,测定被试在不同先定概率下对呈现信号和刺激的击中率与虚报率,计算其辨别力d′和判定标准β,并绘制出ROC 曲线;检验信号呈现的先定概率发生变化时,被试的击中率、虚报率、辨别力d′和判定标准β是否会受到影响。结果显示:(1)被试在先定概率为0.2、0.5、0.8的条件下,击中率分别为0.8、0.92、0.8625,虚报率分别为0.5125、0.56、0.75,辨别力d′分别为0.592、1.254、0.406,判定标准β分别为0.70、0.38、0.71。 关键词信号检测论;有无法;先定概率;辨别力d′;判定标准β 1引言 传统心理物理学对阈限的理解是有限的,不能将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分,从而使研究者渐渐陷入到了由阈限概念本身所引发的僵局之中。而在1954年,坦纳和斯韦茨等人首次应用的信号检测论,正好解决了这个问题。 信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号的接收问题。在心理学中,它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。 信号检测论应用于心理学中的基本原理是:将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统,应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。信号检测论在心理学中具体应用时,常把刺激变量当作信号,把对刺激变量起干扰作用的因素当作噪音,这样就可以把人接收外界刺激时的分辨问题等效于一个在噪音中检测信号的问题,从而便可以应用信号检测论来处理心理学中的实验结果。 信号检测论的理论基础是统计决策。信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。它的基本原理是:根据某一观察到的事件,从两个可选择的方面选

心理学“信号检测论”实验报告

实验题目评价法-信号侦察论 实验课程实验心理学实验指导老师刘海涛 学生姓名吴楚楚1208300045 试验班级心理121 实验简介:信号检测论是人们在对刺激做判断时,对不确定的情况做出某种决定的理论。信号检测 论最早应用在雷达和通讯技术中,用来解决信号接受的正确概率问题。后来信号检测论被广泛应用到感知觉过程的研究中。通过信号检测论的实验方法可以对被试的感受性和反应倾向性进行有效的测量,克服被试的主观因素和噪音干扰对感受性的影响。信号检测论不仅能测定人对信号的反应,也测定人对噪音的反应,因而能够将人的感受性与其判断标准区分开,并且分别用不同的数量来表达。信号检测论有三个基础实验程序,即有无法、迫选法和评价法。其中,评价法可以在相同的时间内获得被试更多的信息。 在评价法中,不仅要求被试对有无信号作出判断,还要求按规定的等级作出评价,即说明每次判断的把握有多大。这样,被试就有了几个判断标准,因而用一轮实验的结果就可以绘制出ROC曲线。 实验目的:通过图片再认,学习信号侦察论及其基础程序评价法。 实验器材:PsyKey心理教学系统 实验被试:大学生一名,年龄21岁,性别女。 实验过程: 本实验采用图片再认作为评价法的实验。刺激共有两套:一套是识记过的图片,共60张(每个图片内容不同)作为信号SN;另一套是没有识记过的图片,共60张(每个图片也不同,但与相应的第一套相似),作为噪音N。 第一步,先让被试识记第一套图片,计算机屏幕随机呈现每张图片,60张图片连续呈现; 第二步,把这60张识记过的图片与第二套60张图片混合在一起,仍按上述的方法呈现给被试,让被试判断是否是刚才识记过的,并按照规定的等级按键作出评价。 采用五等级评价的方法,其中1—0%,2—25%,3—50%,4—75%,5—100%。让被试直接点击对应的数字按钮来进行反应。

《测试信号分析与处理》实验报告

测控1005班齐伟0121004931725 (18号)实验一差分方程、卷积、z变换 一、实验目的 通过该实验熟悉 matlab软件的基本操作指令,掌握matlab软件的使用方法,掌握数字信号处理中的基本原理、方法以及matlab函数的调用。 二、实验设备 1、微型计算机1台; 2、matlab软件1套 三、实验原理 Matlab 软件是由mathworks公司于1984年推出的一套科学计算软件,分为总包和若干个工具箱,其中包含用于信号分析与处理的sptool工具箱和用于滤波器设计的fdatool工具箱。它具有强大的矩阵计算和数据可视化能力,是广泛应用于信号分析与处理中的功能强大且使用简单方便的成熟软件。Matlab软件中已有大量的关于数字信号处理的运算函数可供调用,本实验主要是针对数字信号处理中的差分方程、卷积、z变换等基本运算的matlab函数的熟悉和应用。 差分方程(difference equation)可用来描述线性时不变、因果数字滤波器。用x表示滤波器的输入,用y表示滤波器的输出。 a0y[n]+a1y[n-1]+…+a N y[n-N]=b0x[n]+b1x[n-1]+…+b M x[n-M] (1) ak,bk 为权系数,称为滤波器系数。 N为所需过去输出的个数,M 为所需输入的个数卷积是滤波器另一种实现方法。 y[n]= ∑x[k] h[n-k] = x[n]*h[n] (2) 等式定义了数字卷积,*是卷积运算符。输出y[n] 取决于输入x[n] 和系统的脉冲响应h[n]。 传输函数H(z)是滤波器的第三种实现方法。 H(z)=输出/输入= Y(z)/X(z) (3)即分别对滤波器的输入和输出信号求z变换,二者的比值就是数字滤波器的传输函数。 序列x[n]的z变换定义为 X (z)=∑x[n]z-n (4) 把序列x[n] 的z 变换记为Z{x[n]} = X(z)。

信号检测论(有无法)实验报告

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/581258798.html, 信号检测论(有无法)实验报告 作者:韦琳廖倩黄彬芯 来源:《科学与财富》2018年第19期 1 前言 信号检测论(Signal Detection Theory,简称SDT),是一种心理物理法,是关于人们在不确定的情况下如何作出决定的理论。它是信息论的一个重要分支。常以SN(信号加噪音)表示信号,以N表示噪音[1]。在心理学领域,信号检测论所指的信号可以理解为刺激。在信号检测论中,噪音就是对信号检测起干扰作用的所有背景。 信号检测论将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分,从而解决了传统心理物理学所无法解决的问题。它将辨别力和判断标准分离,使实验者可以用一些方法测量反应的倾向性,并使测得的被试的辨别力不受反应倾向性的影响。通过信号检测论可以排除主观标准设定的变动,求得感觉系统对某一强度刺激的感受性,信号检测论多选用辨别力指标d’来作为反映客观感受性的指标;用似然比β或报告标准C来对反应倾向进行衡量[2]。 信号检测论增进人们对于阈限的理解以及提供传统和现代心里物理学整合的可能性。 2 方法 2.1 被试 大二学生,女,20岁。 2.2 实验仪器和材料 本实验采用成都中医药大学信号检测论—有无法实验程序,根据给定的各种文字或图形材料定义实验参数。 2.3 实验程序 进入实验操作后在“信号+噪音数量”后面选择信号与噪音的总数量为80,在“先验概率P (SN)”中定义信号呈现的先验概率,本实验中,先验概率依次为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9。 选择“提取图片”按钮,之后再预览图片,然后单击“保存图片”按钮,保存图片材料。 准备进行正式实验。以0.5先验概率为例,主试选择主界面“正式实验”菜单中,选择“给 定图形材料”。被试开始进行实验,屏幕出现指导语:下面是一个测验你的辨别能力的实验。实验开始时,首先在屏幕中心一次呈现一系列的图片材料,要求你尽量记住这些材料,呈现完这些材料之后,计算机将呈现两倍数量的图片,其中部分是刚才呈现过的,并要求你判断哪一

大学物理实验报告-基本测量

得分教师签名批改日期深圳大学实验报告 课程名称:大学物理实验(一) 实验名称:实验1 基本测量 学院: 专业:课程编号: 组号:16 指导教师: 报告人:学号: 实验地点科技楼906 实验时间:年月日星期 实验报告提交时间:

一、实验目的 二、实验原理 三、实验仪器 仪器名称组号型号量程△仪

四、实验内容和步骤 五、数据记录 1、用游标卡尺R测量圆筒的外径D、内径d、和高H 表1 单位:________ 卡尺零点:_________卡尺基本误差:___________ k D d H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均

2、 用螺旋测微计测量粗铜丝、细铜丝的直径 表2 单位:________千分尺零点:____________千分尺基本误差:___________ k 1D 2D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均 六、数据处理: 1、计算圆筒的外径D ,并计算D ?(5分) 2、计算圆筒的内径d ,并计算d ?(5分)

3、计算圆筒的高H ,并计算H ?(5分) 4、计算粗铜丝直径1D 及1D ?(6分) 5、计算细铜丝直径2D 及2D ?(6分) 6、间接量2 12 1D D D D B += ,计算B 的平均值、相对误差和绝对误差。(5分) 提示: ()() 2112 22112212 [][]B D D D D B D D D D D D ???=+++

七、实验结果与讨论 实验结果1:圆筒的外径: D = ± ( ) P = D D ?= 实验结果2:圆筒的内径: d = ± ( ) P = d d ?= 实验结果3:圆筒的高: H = ± ( ) P = H H ?= 实验结果4:粗铜丝的直径:1D = ± ( ) P = 1 1 D D ?= 实验结果5:粗铜丝的直径:2D = ± ( ) P = 2 2 D D ?= 实验结果6: B = ± ( ) P = B B ?= 讨论:

信号检测论实验报告

连续标题:信号检测论下先验概率 信号检测论下先验概率对被试判定标准的影响 王文博 中国人民大学心理学系

摘要 本实验方法是信号检测论--有无法,目的在于考察不同先验概率对被试的影响和被试对信号和噪音的辨别能力。实验被试为中国人民大学心理学系本科二年级学生一名,实验要求被试在不同先验概率下进行重量类型信号噪音的判别,信号出现的先验概率次序依次为50%、20%、80%,并计算被试在不同情况下辨别力指标d’和判定标准β,绘制ROC曲线,通过ROC 曲线测出被试对信号和噪音的辨别能力。结果显示,信号(SN)的先验概率越大,被试的判断标准β也越随之变松;同时被试辨别力d’也受到先验概率的影响。

信号检测论下先验概率对被试判定标准的影响 信号检测论(Signal detection theory,SDT)是现代心理物理学最重要的内容之一,它的出现彻底改变了以往人们对阈限的理解,将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分,从而解决了传统心理物理学所无法解决的问题。先验概率(Prior probability)是指根据以往经验和分析得到的概率,如全概率公式,它往往作为"由因求果"问题中的"因"出现,在本实验中即为给定的信号出现概率。实验用两个不同重量的刺激作为“信号”和“噪声”随机呈现。根据被试的击中率和虚报率计算辨别力d’和判定标准β并绘制操被试操作特性曲线即ROC曲线。研究假设被试的判断标准和辨别力会受到先验概率的影响,先验概率越大,判断标准越松。 方法 被试 中国人民大学心理学系大二本科生一名,对重量有清楚的感受,辨别能力正常。 仪器 JGW—E型心理试验台,重量阈标称物,记录纸。 流程 准备:主试了解操作流程之后,在JGW—E型心理试验台中进入实验目录界面首页,由键盘输入“29”,选中信号检测法实验图标进入实验参数选择界面。把104克、108克和112克的重量分别和100克的重量比较10次,选出一个10次比较重7次或8次觉得比100克重的重量作为信号刺激,100克重量作为噪音。 指导语:请将右手伸入套袖测试口,拿住圆柱体慢慢上举,2秒后放下,注

锁相放大器实验报告

锁相放大器实验报告 摘要:本实验利用锁相放大器对信号中的噪声进行抑制并对其进行检测,了解相关检测原理,锁相放大器的基本组成;掌握锁相放大器的正确使用方法及在检波上的应用。通过实验学会锁相放大器的使用,掌握利用锁相放大器来观察信号输入信号通道前后的幅值以及波形情况,获得相位与电压、放大倍数与电压的关系,并且通过噪声的观察知道如何消除噪声。 关键词:锁相放大器,微弱信号放大,PSD 输出波形,谐波响应 引言:随着科学技术的发展,微弱信号的检测越来越重要。微弱信号检测是利用电子学、信息论、物理学和电子计算机的综合技术。它是在认识噪声与信号的物理特性和相关性的基础上,把被噪声淹没的有用信号提取出来的一门新兴技术学科。锁相放大器就是检测淹没在噪声中微弱信号的仪器。它可用于测量交流信号的幅度和位相,有极强的抑制干扰和噪声的能力,极高的灵敏度,可检测毫微伏量级的微弱信号。锁相放大器可以理解为用噪声频带压缩的。方法,将微弱信号从噪声中提取出来。自1962年第一台锁相放大器商品问世以来,锁相放大器有了迅速发展,性能指标有了很大提高,现已被广泛应用于科学技术的很多领域。 一、实验原理: 1、 噪声 在物理学的许多测量中,常常遇到极微弱的信号。这类信号检测的最终极限将取决于测量设备的噪声,这里所说的噪声是指干扰被测信号的随机涨落的电压或电流。噪声的来源非常广泛复杂,有的来自测量时的周围环境,如50Hz 市电的干扰,空间的各种电磁波,有的存在于测量仪器内部。在电子设备中主要有三类噪声:热噪声、散粒噪声和1/f 噪声,这些噪声都是由元器件内部电子运动的涨落现象引起的。从理论上讲涨落现象永远存在,因此只能设法减少这些噪声,而不能完全消除。 2、相干检测及相敏检波器 微弱信号检测的基础是被测信号在时间上具有前后相关性的特点。相关反映了两个函数有一定的关系,如果两个函数的乘积对时间的积分不为零,则表明这两个函数相关。相关按概念分为自相关和互相关,微弱信号检测中一般都采用抗干扰能力强的互相关检测。设信号f 1(t )为被检信号V s (t )和噪声V n (t )的叠加,f 2(t )为与被检信号同步的参考信号V r (t ),二者的相关函数为: 由于噪声V n (τ)和参考信号V r (τ)不相关,故R nr (τ)=0,所以R 12(τ)=R sr (τ)。锁相放大器通过直接实现计算相关函数来实现从噪声中检测到被淹没信号。 锁相放大器的核心部分是相敏检波器(phase —sensitive detector,简称PSD),也有称它为混频器(mixer)的,它实际上是一个乘法器。加在信号输入端的信号经滤波器和调谐放大器后加到PSD 的一个输入端。在参考输入端加一个与被测信号频率相同的正弦(或方波)信号,经触发整形和移相变成方波信号,加到PSD 的另一个输入端。 若加在PSD 上的被测信号为u i ,加在PSD 上的方波参考信号u r 幅度为1,若用傅里叶级数展开,则方波的表达式为 ()[]∑∞=++=0r r 12sin 1 21π4n t n n u ω, (n =0,1,2)。 (1) 于是PSD 的输出信号为 从式(2)可以看出,输出信号oPSD u 包含有下列各种频率分量:

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