【正文】 2CU型兩種結構形式。光生電動勢與光照度E呈對數關系，當光電池短路時，短路電流Isc與光照度呈線性關系，～，這主要因為它不能大于P一結熱平衡時的接觸電動勢。按照不同的結構可以分為同質結和異質結光電池。光電池的基本結構是一個PN結。下面對幾種在微弱光電信號檢測系統(tǒng)中常用的光電器件做簡要介紹[4]: 光電池光電池是一種利用光生伏特效應制成的光電探測器，所謂光生伏特效應是指光照射固體，尤其是半導體時，使不均勻半導體或者半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差的現(xiàn)象。而光熱效應是指在光輻射的作用下，使被照射物體升溫，而溫度的變化可以產生接收物質電學特性改變。根據前面介紹過的內容可知，在整個微弱光電檢測系統(tǒng)中，光電探測器的不同可能直接導致結果不同，而常見光電探測器按照不同物理效應通常分為光子效應和光熱效應兩大類。 光電檢測器件微弱光電檢測系統(tǒng)中光電檢測器件是利用光電效應把光信號轉換為電信號的器件，所以它的性能特點對系統(tǒng)性能影響很大。(5) 所需結果的顯示。這一部分都是利用各種集成電子線路所完成的，因為光電轉換后的信號一般相當的微弱，必須通過放大、濾波等處理才能達到后續(xù)顯示、計算的需要。通常是利用光電探測器件來完成光電轉換的，常用光電探測器有光敏電阻、硅光電池、光敏二極管以及檢測極微弱光信號的光電倍增管等。光電轉換是光電檢測系統(tǒng)的核心部分，這一部分將決定整個檢測系統(tǒng)的精度、靈敏度等特性。在不同光電檢測系統(tǒng)中被檢測對象是不同的，它只是一個待測物理量，當光源發(fā)出的光束照射到它時，根據各種光學效應，例如干涉、反射、吸收等將光束變?yōu)閿y帶被測對象特征信息的光信號，再用光電檢測器件對其進行檢測。一般光電傳感器的光源可以采用白熾燈、氣體放電燈、半導體發(fā)光器等器件。(1) 光源。2 微弱光電檢測系統(tǒng)的構成及特性以及噪聲分析 微弱光電檢測系統(tǒng)的基本構成完整的光電檢測系統(tǒng)應該包括以下幾個基本組成部分:光源、被檢測對象及其光信號的產生、光電轉換、轉換后電信號的放大濾波等處理以及最終數據的顯示。光導纖維傳感器的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)光電檢測技術小型化變得更加簡單，光纖檢測技術能夠解決傳統(tǒng)檢測技術中難以解決甚至無法解決的許多問題。同時，將迅速發(fā)展的大規(guī)模集成電路技術與光電探測器件結合起來，在微弱光電檢測領域非常重要的電荷禍合器件(CCD)，它是一種固態(tài)圖像的檢測器件，把傳統(tǒng)的掃描功能和陣列化的光電檢測技術相結合。另一方面，由于光纖是能夠被放入物體的內部的，進而可以擴大檢測范圍，也能夠將其事先鋪設在建筑物的內部，做到實時監(jiān)測和自動控制的功能。近年來，小波理論也逐漸的應用到微弱信號檢測領域中，小波變換的分析方法是多分辨率的，它能夠在時域與頻域同時進行分析，因而，小波濾波器消噪方法和小波閩值消噪方法就應運而生了，另外小波在濾波處理方面的優(yōu)點使之廣泛用于機電系統(tǒng)狀態(tài)特征信號的預處理之中。自二十世紀六十年代初至今，微弱光電信號檢測采集與處理技術已取得了較為重大的進展，應用范圍也在不斷地擴大，由此產生的新方法，儀器設備已經成為現(xiàn)代科學研究中不可或缺的手段。而微弱光電檢測技術作為其中一個非常重要的方面，其重要性將會隨著科學技術的發(fā)展變得更加突出。 國內外研究概況微弱信號檢測的目的就是希望能夠通過利用新的方法以及技術手段已達到將系統(tǒng)信噪比提高，進而可以較好的從包含噪聲的總體信號中提取出想要獲得的有用信號。國民經濟中的應用更是普遍，例如，在精密測量、工業(yè)過程測量和控制、機器人技術、生物學中細胞發(fā)光特性、醫(yī)學信號處理以及機電系統(tǒng)內部各種設備狀態(tài)的檢測中均會大量應用到對于微弱光電信號的檢測、采集和處理技術。在微弱光電檢測技術中，因為作為傳播媒介的光信號在各種物質中具有最快的傳播速度，這種特性就使通過光學方法獲得的各種檢測信息是非常迅速的。光信號的傳播非常方便，在真空中也能夠傳播，這使其適用于遙控以及遙測、光電跟蹤等領域。因為當用光照射到被測物體上的時候是沒有任何衰減或者損失的，能夠實現(xiàn)動態(tài)測量，而且能夠被利用在很多人體無法達到的環(huán)境中，這也是該測量檢測方法應用廣泛的一個重要原因。用激光測距法測量地球和月球之間距離的時候其分辨率能夠達到lm。在諸多檢測技術中，光電檢測具有很高的精度。一般意義上，微電子技術的光頻段實際上就是微弱光電檢測技術的內容領域，所以微弱光電信號檢測采集技術綜合了電子技術和光學技術的優(yōu)點。其主要任務是研究新理論、探索新方法、研制新設備。 noise。關鍵詞：微弱光電信號； 光電轉換器件； 噪聲； 轉換放大電路Research on Weak photoelectric signal acquisition and processing technologyAbstractWeak photoelectric signal acquisition and processing is a mon problem in industrial automation. Because a weak light signal acquisition and deal with them than the average signal there are certain difficulties, vulnerable to interference, noise generated, resulting in signal distortion, resulting in inaccurate test results .In this paper, photoelectric detection principle, the analysis of some monly used features of the photoelectric detection device, indepth understanding of the principle of the photoelectric conversion explores the different characteristics of generated noise reasons and noise characteristics, and thus reduce some noise and reduce the interference method, the initial simple process of photoelectric detection system, and briefly discusses the design of the primary photoelectric conversion circuit and signal preamplifier circuit.Key words: weak photoelectric signals。因為微弱的光源信號采集和處理起來比普通信號有一定的困難，容易受到一些干擾，產生噪聲，造成信號的失真，導致檢測結果的不準確。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。分類號： U D C：D10621408(2012)17290密 級：公 開 編 號：成都信息工程學院學位論文微弱光電信號的采集和處理技術研究論文作者姓名：申請學位專業(yè)：電子科學與技術申請學位類別：工學學士指導教師姓名（職稱）：論文提交日期：34畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日微弱光電信號的采集與處理摘 要微弱光電信號的采集與處理是工業(yè)自動化中常見的一個問題。本文應用光電檢測技術原理，通過對一些常用光電檢測器件的特性分析，深入了解了其光電轉換原理，根據其不同的特性研究探討了產生噪聲的原因以及對噪聲進行了特性分析，從而提出了一些減少噪聲和減小干擾的方法，初步給出了簡單的光電檢測系統(tǒng)流程，探討給出了微弱光電信號的采集和處理的設計方案。 media converter pieces。 conversion amplifier circuit目錄共31頁1 引言 1 選題背景及研究意義 1 國內外研究概況 22 微弱光電檢測系統(tǒng)的構成及特性以及噪聲分析 3 微弱光電檢測系統(tǒng)的基本構成 3 光電檢測器件 3 光電池 4 光電二極管 4 PIN型光電二極管 6 雪崩光電二極管 7 光電位置敏感器件 7 光電倍增管 8 光敏電阻 9 常見的噪聲類型 9 熱噪聲 10 散粒噪聲 10 gr噪聲 10 l/f噪聲 11 噪聲的統(tǒng)計特性 11 噪聲的概率分布 11 隨機噪聲的均值、方差和均方值 12 噪聲的相關參數 12 信噪比與信噪改善比 13 微弱信號檢測常用方法 14 相關檢測技術 14 同步累積法 16 雙路消噪法 17 最大似然估計 18 光子計數技術 183 微弱光電信號的采集和處理系統(tǒng) 19 整體結構 19 光電轉換電路設計 19 前置放大電路 24 放大電路種類 24結 論 27參考文獻 28致 謝 29聲 明 301 引言 選題背景及研究意義微弱信號的檢測和處理技術是一門新興的技術學科，主要運用迅速發(fā)展起來的電子學、信息論以及物理方法等加以分析噪聲，對信號進行檢測、采集有用信號。微弱信號不僅意味著信號本身的幅度較小，而且往往都是淹沒在背景噪聲之中，為了能夠從強的背景噪聲覆蓋下檢測出有用的信號，人們通過長期大量的實驗測試研究，對各種噪聲產生的原因以及分布規(guī)律進行分析總結，并且同時對被測的有用信號特點和相關性進行研究分析，希望能夠尋找到從背景噪聲中及時、準確的檢測出有用信號的方法。光電檢測技術的主要特點有以下幾個方面[1]：(1) 精度高。例如，一般激光干涉法測量長度時。(2) 非接觸式測量。(3) 遠距離。(4) 速度快。微弱光電信號的