光学与电子信息学院光学工程领域专业学位硕士研究生课程

光学与电子信息 学院光学工程 领域专业学位硕士研究生课程简介

课程名称：光电信号处理 课程代码：182.501 课程类型：□公共课 □专业必修课 ■专业选修课 □其它： 考核方式： 考试 教学方式：讲授 适用领域：光学工程 开课学期：秋季 总学时：48 学分：3 先修课程要求：物理光学、电子技术基础、光电技术。 课程组教师姓名 职 称 专 业 光电技术 光电技术 光电技术 年 龄 49 54 39 学术方向 光电成像与信号处理 光电系统与光通信技术 光电探测与信号处理 曾延安（负责人） 副教授 元秀华 张南洋生 教 授 讲 师 课程负责教师教育经历及学术成就简介： 教育经历： 1981.9-1985.6 北京师范大学物理系学习，获理学学士学位； 1992.9-1995.6 武汉测绘科技大学光学仪器系，获工学学士学位； 2003.9-2007.12 华中科技大学光电学院，获工学博士学位； 主要学术成就简介： 主要从事光电探测与信号处理方面的教学与研究工作，尤其关注成像系统设计及应用。发表论文三十多篇，其中SCI检索8篇。研制成功低照度科学级CCD相机、非致冷红外热像仪、红外热像仪检定装置、便携式成像光谱仪，激光扫描三维成像系统、气体特征光谱成像检测仪等二十多种产品，其中红外热像仪检定装置获2006年国防科技进步三等奖，激光扫描三维成像系统和气体特征光谱成像检测仪两项填补了国内空白。

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课程教学目标： 理解光电系统中信号与噪声的特征； 掌握低噪声电子设计和微弱信号处理方法； 理解光电成像系统中图像信号处理的原理和方法。 课程大纲： 第一章 噪声的基础知识 §1.1 光电探测的物理基础 §1.2 噪声与干扰 §1.3 噪声的关联与相加 §1.4 含多个噪声源的电路及其计算法则 §1.5 等效噪声带宽 §1.6 噪声的基本属性 第二章 放大器的噪声分析与低噪声前放 §2.1 放大器的噪声电压——噪声电流(En-In)模型 §2.2 等效输入噪声及简化计算法则 §2.3 噪声系数 §2.4 最佳源电阻Ropt与最小噪声系数NFmin §2.5 噪声温度 §2.6 多级放大器的噪声系数NF1,2,…n §2.7 耦合网络的低噪声设计原则 §2.8 低噪声前放的选用 §2.9 噪声参数的测量 §2.10 元器件器件分析 §2.11 低噪声放大器的设计原则与方法 §2.12 屏蔽接地技术 第三章 微弱信号检测的基本原理与方法 §3.1 低噪声电子设计的适用范围 §3.2 窄带滤波法 §3.3 双路消噪法 §3.4 同步累积法 §3.5 锁定接收法 §3.6 取样积分法(Boxcar方法) §3.7 相关检测法

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§3.8 光子计数技术 §3.9 计算机处理方法 §3.10 常用弱检仪器 第四章 锁定放大器 §4.1 引言 §4.2 典型锁定放大器的原理框图 §4.3 相关器及其性能分析 §4.4 锁定放大器中的同步积分器 §4.5 旋转电容滤波器 §4.6 LIA的发展及各种类型的锁定放大器 §4.7 LIA的灵敏度与动态范围 §4.8 锁定放大器的应用 第五章 光子计数技术 §5.1 光电倍增管 §5.2 光电倍增管的偏置电路与接地方式 §5.3 光子计数器中的放大器 §5.4 光子计数器测量弱光的上限 §5.5 光子计数器中的鉴别器 §5.6 光电倍增管的单光子响应峰 §5.7 光电倍增管的计数坪区——最佳偏压的选择 §5.8 光子计数器的测量误差分析 §5.9 光子计数器的测量方法与应用 §5.10 模拟光子计数器 第六章 光电成像技术 §6.1 光电成像系统原理 §6.2 电荷耦合器件 §6.3 CMOS图像传感器 §6.4 典型成像系统设计 教材： 何兆湘编，光电信号处理 华中科技大学出版社 2008

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