Увеличение - отношение - сигнал
Cтраница 2
Для изучения свечения в ультрафиолетовой области применяются фотоумножители типа ФЭУ-39А ( 160 - 600 нм) с максимумом 380 - 420 нм. Повышение чувствительности фотоумножителей и увеличение отношения сигнала к шуму иногда достигаются снижением температуры фотоумножителя. [17]
При выборе вида модуляции и способа ее получения необходимо прежде всего исходить из величины принимаемого фотоэлементом потока излучения. При очень слабых потоках излучения необходимо принимать меры к увеличению отношения сигнала к шуму. Это заставляет в ряде случаев использовать фотоэлектронные умножители и избирательные усилители. Чем уже полоса пропускания такого усилителя, тем меньше сказываются шумы на принимаемом сигнале. Так как хорошие избирательные свойства имеют усилители, работающие только на повышенных частотах, начиная от 1 - 2 кгц и выше, то применение более низких частот при модуляции нежелательно. Однако в случае необходимости и для более низких частот могут быть изготовлены усилители с очень узкой полосой пропускания. [18]
Несмотря на то что фотопластинки, фотоэлементы с запирающим слоем и вакуумные фотоэлементы многих типов широко используют для регистрации излучения, п настоящее время все же предпочитают применять фотоумножители. Благодаря высокой чувствительности фотоумножители позволяют работать с узкими щелями, что приводит к увеличению отношения сигнала к фону и, следовательно, к повышению чувствительности определения. С приемником излучения связаны усилительная схема и индикаторный прибор. В атомноабсорбционной аппаратуре обычно применяют резонансные усилители. Если излучение лампы с полым катодом недостаточно интенсивно по сравнению с излучением самого пламени, свет этой лампы модулируют. Модуляция осуществляется мехническими прерывателями или при помощи перемежающегося разряда полого катода. [19]
На рис. 3.15 представлен результат теоретического расчета и численного моделирования. По осям отложено: вдоль горизонтали - сжатие сигнала Т ( в логарифмическом масштабе), а вдоль вертикали - увеличение отношения сигнала к шуму В, определяемое (3.2.11), которое произошло в результате сжатия сигнала. Сплошными линиями показаны результаты аппроксимации, выполненной в соответствии с расчетами, а точками отмечены результаты численного моделирования задачи при различных условиях. На рис. 3.15, а показан выигрыш, получаемый при зондирующем импульсе, имеющем форму затухающего косинусоидального сигнала, а на рис. 3.15, б - то же для импульса прямоугольной формы. [20]
К фотоматериалам, применяемым для записи голограмм, предъявляется ряд специфических требований. Уменьшение их размеров приводит к снижению светочувствительности эмульсии и уменьшению рассеяния света в толще эмульсии. В свою очередь, уменьшение рассеяния света приводит к увеличению отношения сигнала к шуму. [21]
При передаче многоканального сигнала по радиотракту с помощью частотнсмодулированных колебаний для выравнивания отношения сигнала к шуму в различных каналах вводят предыскажения сигнала, что сводится к тому, что перед подачей к частотному модулятору многоканальный сигнал пропускается через фильтр. Последний на нижних частотах имеет большее затухание, чем на верхних, в результате чего уровень верхних телефонных сигналов становится несколько большим, чем уровень нижних. Это приводит к некоторому повышению индекса частотной модуляции для верхних телефонных каналов, а следовательно, к увеличению отношения сигнала к шуму. Таким образом, введение предыскажений позволяет иметь более равномерное распределение отношения сигнала к шуму для различных телефонных каналов. [22]
Чем больше степень предыскажения, тем больше подавляются помехи. Мощность помех на выходе ФНЧ пропорциональна площади, ограниченной его АЧХ. Из рисунка видно, что площадь под кривой / г нч ( /) меньше, чем под / гфнч ( /), следовательно, в блоке коррекции предыскажений помехи ослабляются в несколько раз, что эквивалентно увеличению отношения сигнала к помехе. [23]
 |
Схема установки для изучения хемилюминесценции. [24] |
Светопровод направляет свет на приемник 8, которым чаще всего служит фотоэлектронный умножитель. Используемые обычно фотоумножители ФЭУ-19 или ФЭУ-29 регистрируют излучение в видимой области ( 350 - 700 нм) с максимумом чувствительности около 400 нм. Для изучения свечения в ультрафиолетовой области применяются ФЭУ-39 и ФЭУ-18. Повышение чувствительности фотоумножителей и увеличение отношения сигнала к шуму достигается охлаждением их до - 60 или - 70 С, что особенно важно для измерения слабой хемилюминесценции. [25]
Таким образом, для сохранения точности измерения в нормальных пределах, с увеличением скорости развертывания необходимо существенно уменьшить постоянную времени системы. Однако уменьшение постоянной времени ведет к ухудшению чувствительности фотоэлектрической аппаратуры за счет увеличения полосы усиливаемых частот. Последнее приводит к возрастанию уровня шумов, а следовательно, к уменьшению отношения сигнала к шуму. Если при этом измеряемый световой поток слаб, то увеличение отношения сигнала к шуму можно достичь за счет увеличения мощности источника света, возбуждающего спектр, светосилы монохроматора по потоку или путем увеличения ширины щелей. [26]
Существенным преимуществом однополосной радиотелефонии является возможность использования большего числа станций в заданных участках диапазона вследствие уменьшения спектра частот, излучаемых передатчиком. При переходе на однополосную работу заметно возрастает отношение уровня сигнала к уровню внутренних шумов и атмосферных помех на выходе приемника при неизменной максимальной мощности передатчика. Действительно, переход на однополосную передачу дает такой же рост отношения уровней сигнала к помехам, как и увеличение мощности обычного передатчика в четыре раза, так как при однополосной системе мощность передатчика целиком используется для излучаемой боковой полосы частот. Сужение полосы пропускания частот приемника в два раза также дает увеличение отношения сигнала к помехам, соответствующее увеличению мощности передатчика в два раза. Следовательно, общий выигрыш эквивалентен возрастанию мощности обычного передатчика в восемь раз. [27]
Если контур не способен отследить все фазовые ошибки, вероятность ошибки в принятом символе будет больше теоретически достижимой. На рис. 10.8 приведен пример зависимости производительности для контура остаточной несущей, работающего с сигналами в модуляции BPSK при аддитивном белом гауссовом шуме. Видно, что для средних значений отношения сигнал / шум небольшое рассогласование по фазе приводит к незначительному ухудшению производительности. Это означает, что собственным ухудшением производительности качественных контуров, работающих в благоприятных условиях, можно, в общем случае, пренебрегать. Приведенный график также показывает, что если дисперсия фазы велика, то увеличение отношения сигнала к гауссовому шуму может быть неэффективной мерой по снижению вероятности обнаруженной ошибки. Схемы с подавлением несущей не имеют тенденции к возникновению неустранимых ошибок, поскольку увеличение отношения информационного сигнала к шуму повышает отношение сигнал / шум в контуре сопровождения подавленной несущей, что приводит к уменьшению ошибки сопровождения. [28]
Анализ проб второй группы часто предусматривает предварительное концентрирование, которое может включать упаривание, осаждение и отделение. Иногда перед измерением необходимо отделить определяемые элементы. Особенно эффективны способы выделения ионов из раствора при помощи ионообменных смол, которые часто используют в качестве коллекторов. Природа коллектора, на котором собираются небольшие количества определяемых элементов, имеет большое значение для уменьшения фона и для увеличения отношения сигнала к фону. Удобно применять коллектор в виде тонкой подложки, достаточно жесткой, с плоской поверхностью для уменьшения рассеяния рентгеновского излучения. Они показали, что при должном использовании ионообменные мембраны позволяют получить высокую точность определения следов. В основном ошибка анализа ( табл. 12) определяется статистической ошибкой счета импульсов. [29]
Из многих перспективных методов дальнейшего повышения чувствительности наиболее обещающим является метод полого катода. Имеющиеся в продаже для работ в области атомноабсорбционного спектрального анализа источники с полым катодом состоят из полого электрода, содержащего пробу, спектр которой возбуждается в атмосфере благородного газа под давлением нескольких миллиметров ртутного столба. Разряд постоянного тока под этим давлением представляет собой скорее тлеющий разряд, чем дуговой. Температура материала остается ниже температуры каления, что вызывает уменьшение допплеровского уширения линий. Давление газа достаточно мало и не приводит к увеличению ширины линий. Анализируемый материал практически остается в катоде, так что атомы возбуждаются много раз. Всю установку можно охлаждать жидким азотом для уменьшения ширины линий, что приводит к увеличению отношения сигнала линии к фону. Конечно, у метода полого катода кроме преимуществ есть и свои недостатки. Проба должна быть проводящей и помещаться в откачанную трубку без загрязнения посторонними элементами. Приготовление проб для анализа поэтому становится трудоемким и длительным. Кроме того, интенсивность спектра источников с полым катодом на несколько порядков меньше интенсивности спектра дуги, продолжительность экспозиции поэтому соответственно должна увеличиваться. [30]
Страницы: 1 2