相关器的研究及其主要参数测量(v1.2.1)
微波基本参数的测量—原理
微波基本参数的测量一、实验目的1、了解各种微波器件；2、了解微波工作状态及传输特性；3、了解微波传输线场型特性；4、熟悉驻波、衰减、波长（频率）和功率的测量；5、学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。
二、实验原理微波系统中最基本的参数有频率、驻波比、功率等。
要对这些参数进行测量，首先要了解电磁波在规则波导内传播的特点，各种常用元器件及仪器的结构原理和使用方法，其次是要掌握一些微波测量的基本技术。
１、导行波的概念：由传输线所引导的，能沿一定方向传播的电磁波称为“导行波”。
导行波的电场E 或磁场H 都是x 、y 、z 三个方向的函数。
导行波可分成以下三种类型：(A) 横电磁波（TEM 波）：TEM 波的特征是：电场E 和磁场H 均无纵向分量，亦即： 0=Z E ,0=Z H 。
电场E 和磁场H ，都是纯横向的。
TEM 波沿传输方向的分量为零。
所以，这种波是无法在波导中传播的。
(B) 横电波（TE 波）：TE 波即是横电波或称为“磁波”（H 波），其特征是0=Z E ,而0≠Z H 。
亦即：电场E 是纯横向的，而磁场H 则具有纵向分量。
(C) 横磁波（TM 波）：TM 波即是横磁波或称为“电波”(E 波)，其特征是0=Z H ，而0≠Z E 。
亦即：磁场H 是纯横向的，而电场E 则具有纵向分量。
TE 波和TM 波均为“色散波”。
矩形波导中，既能传输mm TE 波，又能传输mm TM 波（其中m 代表电场或磁场在x 方向半周变化的次数，n 代表电场或磁场在y 方向半周变化的次数)。
２、波导管：波导管是引导微波电磁波能量沿一定方向传播的微波传输系统，有同轴线波导管和微带等，波导的功率容量大，损耗小。
常见的波导管有矩形波导和圆波导，本实验用矩形波导。
矩形波导的宽边定为x 方向，内尺寸用a 表示。
窄边定为y 方向，内尺寸用b 表示。
10TE 波以圆频率ω自波导管开口沿着z 方向传播。
在忽略损耗，且管内充满均匀介质（空气）下，波导管内电磁场的各分量可由麦克斯韦方程组以及边界条件得到：()sin()j t z o y x E je ωβωμππα-=-， ()sin()j t z o x x H j e ωβμαππα-= ()cos()j t z z x H e ωβπα-=， x y z E E E ==，2g πβλ=其中，位相常数g λ=c f λ=。
光电技术实验
光电技术实验实验报告目录一、光源与光辐射度参数的测量（必做） (3)二、PWM调光控实验 (5)三、LED色温控制实验 (8)四、光敏电阻伏安特性实验 (11)五、线阵CCD驱动电路及特性测试（必做） (13)六、相关器的研究及其主要参数的测量（必做） (15)七、多点信号平均器（必做） (19)八、考试内容 (23)实验一 光源与光度辐射度参数的测量一、实验目的1.熟悉进行光电实验过程中所用数字仪表使用方法2.了解LED 发光二极管3.研究影响LED 光照度的参数二、实验仪器光电综合实验平台主机系统 1 台、发白光的 LED 平行光源（远心照明光源）及其夹持装置各 1 个三、实验原理(1)LED 发光原理：LED 发光二极管为 PN 结在正向偏置下发光的特性。
有些材料构成的 PN 结在正向电场的作用下，电子与空穴在扩散过程中要产生复合。
复合过程中电子从高能级的“导带”跌落至低能级的“价带”， 电子在跌落过程中若以辐射的形式释放出多余的能量，则将产生发光或发辐射的现象。
并且，可以通过控制电流来控制（或调整）发光二极管的亮度，即可以通过改变发光管的电流改变投射到探测器表面上的照度，这就是 LED 光源具有的易调整性。
(2)光度参数与辐射度参数：光源发出的光或物体反射光的能量计算通常是用“通量”、“强度”、“出射度”和“亮度”等参数，而对于探测器而言，常用“照度”参数。
辐照度或光照度均为单位探测器表面所接收的辐射通量或光通量。
即)/(2m W SeEe φ=或 )(lx SvEv φ=式中S 为探测器面积。
(3)点光源照度与发光强度的关系：各向同性的点光源发出的光所产生的照度与发光强度 I v 成正比，与方向角的余弦（COS φ）成正比，与距离光源的距离平方(l^2)成反比，即)(cos 2lx lIv Ev φ=四、实验内容(1)安装LED 发光装置与照度探测器装置，并在电路中接入电流表、限流电阻和可调电阻测量发光LED 的电流。
相关在遗传学中的名词解释
相关在遗传学中的名词解释遗传学作为生物学的一个重要分支，研究的是生物体遗传信息的传递和变异。
在遗传学的研究中，相关（correlation）是一个重要的概念。
相关是指两个或多个变量之间存在的关联关系。
本文将从不同角度解释相关在遗传学中的含义和应用。
1. 相关与遗传变异：在遗传学中，相关常用于描述遗传变异与基因型之间的关系。
基因型是个体染色体上的基因组合，而遗传变异则是指这些基因型在某些性状上的差异。
相关通过衡量这些基因型和性状之间的关联程度，揭示了基因和性状之间的相互作用。
例如，研究人类身高与基因型之间的相关关系可以帮助我们了解身高的遗传基础，从而预测个体身高或制定相应的干预策略。
2. 相关与遗传连锁：遗传连锁指的是位于同一染色体上的基因之间由于遗传上的连锁关系而传递在一起。
相关在遗传学中也指代这种连锁关系。
当两个基因位点存在遗传连锁时，它们的基因频率会倾向于一起遗传给后代。
这种连锁关系有助于遗传学家了解基因在染色体上的排列和传递规律。
通过研究相关的基因，我们可以推断出其他基因位点的遗传连锁关系，从而更好地理解基因组的结构和功能。
3. 相关与群体遗传学：群体遗传学是研究群体中基因频率和分布规律的学科。
在群体遗传学中，相关被广泛应用于衡量基因型和性状之间的关系，从而揭示群体的遗传结构和进化动力学。
通过测量不同基因型在群体中的分布情况，我们可以计算相关系数，进而推断基因型和性状之间的关联程度。
这对于了解遗传疾病的流行病学特征以及进化过程中的选择压力具有重要意义。
4. 相关与复杂性状：在遗传学研究中，存在一些复杂性状，即由多个基因和环境因素共同决定的性状。
相关分析提供了一种探索复杂性状遗传机制的方法。
通过测量不同遗传变异和性状之间的相关关系，我们可以评估不同基因的贡献程度和相互作用模式。
相关分析还可以帮助我们确定复杂性状的遗传基础，为相关疾病的诊断和治疗提供依据。
总结起来，相关在遗传学中是一个非常重要的概念，它帮助我们揭示基因和性状之间的关系，推断遗传连锁和群体遗传结构，研究复杂性状的遗传机制。
相关器1
没有直流分量输出，说明相关器能抑制偶次谐波， 是以参考信号频率为参数的方波匹配滤波器。
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相敏特性
当输入信号为一恒定幅度的与参考信号同步的对 称方波时，相关器输出直流电压和参考信号与输 入信号的相位差成线性关系，这时相关器可作为 签相器。
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相关器原理图
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相关器各点波形
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谐波响应
当输入信号的频率与参考信号的奇次谐波频率 （2n+1）相同时，经低通滤波器就会有直流分量 输出，而这些奇次谐波输出的幅度为基波幅度的 （2n+1）分之1。当输入信号的频率与参考信号 的偶次谐波频率（2n）相同时，经低通滤波器将
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实验原理
当待测信号与参考信号同频率时，相关器输出的 信号与待测信号的幅度Vs有关，也与待测信号与 参考信号的相位差有关。调整参考信号的相位， 当时，相关器的输出信号与待测信号的幅度成正 比，因而实现了幅度的检测目的。
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实验原理
微弱信号检测技术（一） 相关器的研究及其主要参数测量
指导教师：赖发春
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实验目的
1．了解相关器的原理 2．了解锁定放大器的工作原理 3．学习锁定放大器测量微弱信号的特点 4．测量相关器的输出特性
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实验仪器
ND—501型微弱信号检测实验综合装置
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思考题
1.锁定放大器与一般含义的放大器有什么主要的 区别？ 2.相关器和同步积分器是依据什么原理来检测微 弱信号的？ 3.输入信号频率与参考信号的频率不同则锁定放 大器就不会有输出，对否？
相关检测原理
相关检测原理
相关检测原理的含义是指在研究中通过检测变量之间的相关性来探索它们之间的关联程度。
这种分析可用于确定两个或多个变量之间的关系，并进一步了解它们如何相互影响。
以下是一种常见的相关检测原理：
1. 相关系数：常用的统计量之一是相关系数，它衡量了两个变量之间的线性相关性。
常见的相关系数有Pearson相关系数、Spearman等级相关系数和Kendall等级相关系数。
相关系数的
取值范围为-1到1，接近1表示正相关，接近-1表示负相关，
接近0表示无线性相关。
2. 观察样本：研究者通过收集适当的观察样本来执行相关性检测。
这些样本可以是实验数据，调查数据或观察数据。
样本的大小和多样性对检测结果的可靠性起到关键作用。
3. 假设检验：研究者通常使用假设检验来确定相关性的显著性。
根据设定的显著水平（通常为0.05或0.01），通过计算P值
来评估相关性结果是否为偶然发生。
4. 解释结果：最后，研究者需要解释相关性检测的结果。
如果存在相关性，需要进一步分析是否存在因果关系或其他解释。
如果不存在相关性，则需要重新审查研究设计或确定其他因素。
需要注意的是，相关检测只能揭示变量之间的关联性，但不能确定因果关系。
同时，相关性检测也只能测量线性关系，对于非线性关系，可能需要其他方法来进行研究和分析。
相关器的研究及其主要参数测量(v2.0)
实验9-3 相关器的研究及其主要参数测量微弱信号检测是利用电子学、信息论、计算机、物理学的方法从噪声中提取出有用信号的一门技术学科。
“微弱信号”并不是单纯的信号幅度很小，而主要是指信号被噪声淹没，“微弱”是相对于噪声而言的。
因此，微弱信号检测是专门与噪声作斗争的技术，其主要任务是提高信噪比。
为此，就需要研究噪声的来源和性质，分析噪声产生的原因和规律，噪声的传播路径，有针对性地采取有效措施抑制噪声。
研究被测信号和噪声的特性及其差别，以寻找出从噪声中检测出有用信号的理论和方法。
微弱信号检测基本原理：频域的窄带化、时域信号的平均处理、离散量的计数统计、并行检测、自适应噪声抵消等。
微弱信号检测常见技术：相关检测、锁定放大、取样积分(多点平均)、光学多道分析仪、光子计数、自适应噪声抵消等。
【实验目的】1、了解相关器的原理2、测量相关器的输出特性3、测量相关器的抑制干扰能力和抑制白噪声能力【实验仪器】1、ND-501C型微弱信号检测实验综合装置包括：相关器实验盒、宽频带相移器实验盒、同步积分器实验盒、多点信号平均器实验盒、选频放大器实验盒、多功能信号源实验盒、有源高通-低通滤波器实验盒、低噪声前置放大器实验盒、交流-直流-噪声电压表实验盒、频率计实验盒、跟踪滤波器实验盒、相位计实验盒、双相相关器实验盒、PA级电流前置放大器实验盒、电压源-电流源实验盒、V X，V Y→V K，Vφ运算电路实验盒。
2、数字存储示波器【实验原理】相关器是锁定(相)放大器的核心部件。
相关器就是实现求参考信号和被测信号两者互相关函数的电子线路。
由相关函数的数学表达式可知，需要一个乘法器和积分器实现这一数学运算。
从理论上讲用一个模拟乘法器和一个积分时间为无穷长的积分器，就可以把深埋在任意大噪声中的微弱信号检测出来。
通常在锁定放大器中不采用模拟乘法器，也不采用积分时间为无穷长的积分器。
因为模拟乘法器要保证动态范围大，线性好将是困难的。
由于被测信号是正弦波或方波，乘法器就可以采用动态范围大、线性好、电路简单的开关乘法器。
微波基本参数测量实验报告
（实验报告）微波基本参量测量【摘要】微波技术是一门独特的现代科学技术，我们应掌握它的基本知识和测量的方法。
对微波测试系统的工作原理的分析研究与基本参量的测量，能使我们掌握微波的基本知识，了解其传播的特点，并且我们还能学会对功率、驻波比和频率等量的测量方法。
另外，在实验过程中我们还能熟悉功率计等实验器材的工作原理和物理学中对有关物理量的测量的思想方法。
【关键词】微波、功率、驻波比、频率、测量【引言】微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。
微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西，则会反射微波。
微波的特点有以下几点：第一.微波波长很短。
具有直线传播的性质，能在微波波段制成方向性极强的无线系统，也可以接收到地面和宇宙空间各种物体发射回来的微弱回波，从而确定物体的方向和距离。
这使微波技术广泛的应用于雷达中。
第二.微波的频率很高 ，电磁振荡周期很短。
比电子管中电子在电极经历的时间还要小。
普通电子管不能用作微波振荡器、放大器和检波器，而必须用原理上完全不同的微波电子管来代替。
第三.许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长正好处在微波波内。
用这特点研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子无线电物理学等尖端学科, 还研制了低噪音的量子放大器和极为准确的分子钟与原子钟。
第四.微波可以畅通无阻的穿过地球上空的电离层。
微波波段为宇宙通讯、导航、定位及射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景。
【正文】本实验中，我们首先要引入两个基本概念：反射系数与驻波比。
反射系数的定义：波导出某横截面出的电场反射波与入射波的复数比。
相关器 实验报告
相关器实验报告相关器实验报告一、引言相关器是一种用于测量和分析信号之间相关性的仪器。
在科学研究和工程应用中，相关器被广泛使用，例如在信号处理、通信系统、地震学等领域。
本实验旨在通过使用相关器，探索相关性的概念和相关器的工作原理。
二、实验目的1. 了解相关性的概念和相关器的基本原理；2. 熟悉相关器的操作方法；3. 掌握使用相关器进行信号相关性测量和分析的技巧。
三、实验装置与方法1. 实验装置：相关器、信号发生器、示波器；2. 实验步骤：a. 将信号发生器的输出接入相关器的输入端；b. 将相关器的输出端连接至示波器的输入端；c. 调节信号发生器的频率和幅度，观察相关器输出和示波器显示的波形。
四、实验结果与分析通过实验观察和记录，我们得到了相关器的输出波形和示波器的显示结果。
在不同频率和幅度的信号输入下，相关器的输出波形呈现出不同的特征。
通过分析这些波形，我们可以得出以下结论：1. 相关器的输出波形与输入信号的相似度有关。
当输入信号与参考信号完全相同或呈现出完全相反的形态时，相关器的输出波形将达到峰值或谷值。
这表明相关器能够准确地测量信号之间的相关性。
2. 相关器对于不同频率的信号具有不同的响应。
当输入信号的频率较低时，相关器的输出波形将呈现出较宽的峰值，而当频率较高时，波形将变得更加尖锐。
这是由于相关器的带宽限制和频率响应特性所致。
3. 相关器对于信号幅度的变化也会产生影响。
当输入信号的幅度较小时，相关器的输出波形将变得模糊，峰值的幅度也会减小。
而当幅度增大时，相关器的输出波形将更加清晰，峰值的幅度也会增大。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了相关器的原理和工作方式。
相关器作为一种测量和分析信号相关性的仪器，具有重要的应用价值。
通过使用相关器，我们可以准确地测量信号之间的相关性，进而分析信号的特征和相互关系。
然而，在实际应用中，我们也需要注意相关器的局限性。
相关器对于噪声和干扰的敏感性较高，因此在实际测量中需要采取相应的滤波和抗干扰措施。
语言统计第八章 线性关系的测量——相关
第一节 什么是相关
变量之间往往存在一定程度的联系或关联， 比方变量X的值可能随变量Y的值的增大而增 大，或随变量的值可能随值的增大而减小等。 相关实质上就是变量之间的协变或共变，即一 个变量随另一个变量的变化而变化。既然相关 的变量之间存在规律性的关系，那么有了一个 变量的值就可以在一定程度上预测另一个变量 的值，预测的准碗性显然取决于变量之间相关 程度的强弱，如果两变量完全相关〔这种情况 非常少见〕，那么预测的准碗性就可以到达百
且每一变量的数据都是呈正态分布的情况。
二、皮尔逊积矩相关系数的计算 皮尔逊积矩相关系数的计算公式为
〔8.1〕 其中 代表变量X的任一个观测值的标准分； 代 表变量Y的任一个观测值的标准分； ，即每 对标准分之积的和，就表示了两变量之间的关系； N表示两变量观测值的对子数，N-1就是相关系数 的自由度。 在上式中
二、皮尔曼等级相关系数的假设检验 检验的步骤与方法如下： 第一步：零假设与备择假设为：
〔即样本所来自的总体之间不存在相关〕； 〔单尾检验，即总体之间的相关为正相关〕。 第二步： 设显著水平为0.05 第三步： 检验统计值 第四步：查表得临界值为 第五步：由于 值大于临界值，所以零假设被推翻， 证明两变量之间确实存在显著的正相关。
第八章 线性关系的测量 ——相关
第一节 什么是相关 第二节 相关的直观表示法 第三节 〔线性〕相关的量化 一、皮尔逊积距相关系数 二、皮尔逊积距相关系数的计算 三、皮尔逊积距相关系数的假设检验 第四节 斯皮尔曼等级相关系数 一、斯皮尔曼等级相关系数的应用与计 二、斯皮尔曼等级相关系数的假设检验
计算斯皮尔曼等级相关系数时有一点需 要注意，那就是并列等级有可能对 值 带来偏差。如果并列等级过多，就会大 大影响值的精确性——倾向于过高估计 相关强度〔在上例中，有一局部观测值 的等级是并 性列的， 所以计算出的 值略高于r值〕。在这种情况下， 一个更 精碗的方法是把等级作为观测值，计算 皮尔逊相关系数。
微波基本参数的测量实验报告
微波基本参数的测量【目的要求】1.学习微波的基本知识，了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用；2.了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术；3.掌握驻波测量线的正确使用方法；4.掌握电压驻波系数的测量原理和方法。
【仪器用具】微波参数测试系统，包括：三厘米固态信号源，三厘米驻波测量线，选频放大器，精密衰减器，隔离器，谐振式频率计（波长表），匹配负载，晶体检波器，单螺调配器等。
【原理】微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波的不同。
从图1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者。
与无线电波相比，微波有下述几个主要特点图1 电磁波的分类1．波长短(1m —1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用。
2．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9一10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替。
另外，微波传输线、微波元件和微波测量设备的线度与波长具有相近的数量级，在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻、电容、电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替。
3．微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量。
相关分析方法范文
相关分析方法范文下面将介绍几种常用的相关分析方法：1.相关系数相关系数是用来度量两个变量之间相关程度的统计指标。
常见的相关系数有：皮尔逊相关系数、斯皮尔曼相关系数和刻尔伯格-石皮尔曼相关系数。
-皮尔逊相关系数是最常用的相关系数，用来度量两个连续变量之间的线性相关程度。
它的取值范围为-1到1，其中1表示完全正相关，0表示无相关，-1表示完全负相关。
-斯皮尔曼相关系数是用来度量两个变量之间的单调关系。
它不需要变量满足线性关系的假设，因此适用于非线性关系的情况。
它的取值范围也是-1到1-刻尔伯格-石皮尔曼相关系数是用来度量两个离散变量之间关联程度的统计指标。
它是用斯皮尔曼相关系数的变种，取值范围也是-1到12.散点图散点图是将两个变量的数值以点的形式展示在二维坐标系中，用来直观地观察两个变量之间的关系。
散点图可以帮助我们发现数据中的异常值、离群点和聚类趋势。
通过观察散点图，我们可以初步判断变量之间的关系是正向还是负向，并得出大致的相关性程度。
3.回归分析回归分析是用来研究一个变量与其他变量之间的关系的统计方法。
线性回归是最常用的回归分析方法，它假设变量之间的关系是线性的。
线性回归可以用来预测因变量的数值，通过计算线性回归方程的斜率和截距来描述变量之间的关系。
4.方差分析方差分析是一种用来检验两个或更多组之间差异显著性的统计分析方法。
方差分析可以帮助我们确定不同因素对因变量的影响是否显著，从而找出可能存在的关联关系。
方差分析通常用于比较不同组别之间的平均值是否存在显著差异。
5.因子分析因子分析是一种用来研究变量之间潜在因素结构的多元统计方法。
通过因子分析，我们可以将多个观测变量归纳为几个潜在的因子，并且描述这些因子与观测变量之间的关系。
因子分析可以帮助我们简化数据集，提取关键因素，并理解不同变量之间的关联性。
总结起来，相关分析方法提供了一些有力的工具和技术，能够帮助我们探索数据背后的关联关系和趋势。
通过理解变量之间的关系，我们可以更好地预测和解释数据，并做出相应的决策。
无人机倾斜摄影技术在面积测量中的精度探讨
0引言在无人机技术问世之前，人们通过传统的人工测量方式进行数据收集，但这种方式成本高、效率低、精度小。
随后，无人机技术不断发展，无人机开始普及到面积测量中。
但是传统的无人机摄影技术都是从垂直角度拍摄地物，随着智慧城市的日益普及，原有的二维数据已经不能适应人们当下对于面积测量的需求，于是三维数据可视化就逐步取代了二维。
无人机倾斜摄影技术是一项新兴的高科技技术，它主要包括利用了解并控制场景中物体准确拍摄方向，通过控制拍摄方位来获得3D真实场景模型，以及观察拍摄场景中地面物体的平面情况进行场景模拟的高科技方法。
其系统主要依托于以无人机为基本工作载体，在其上方搭载5台镜头相机，同时从1个垂直、4个倾斜的5个不同角度进行拍摄采集，从而来获取相对地面无人机所能够测量到地区更加真实精准且全面完整的数据。
在20世纪90年代，国外相关专家便已经开始逐步系统地研究倾斜摄影测量技术，而美国Pictometry 公司则是世界首家系统科学地研究该技术的。
此技术目前在部分西方国家地区已获得广泛推广及应用。
我国关于倾斜摄影技术的研究实践工作相对起步较晚，直至2010年，倾斜摄影技术才渐渐发展成为我国遥感测绘科学与地理信息遥感应用领域最为关注的一项技术基础和研究新热点。
2010年4月，北京天下图数据技术公司引用了Pictometry公司的倾斜摄影技术，并逐步独立自主地设计完成了一套符合国内自有算法标准要求的倾斜摄影采集和应用技术，标志着倾斜摄影技术在国内领域正式起步。
当前，无人机技术融合倾斜摄影技术开展低空无人机倾斜摄影测量已成为另一项无人机新兴测试技术研究的新国际学术研究重点与热点。
在图像数据的自动提取后进行加工等处理的功能方面，国外软件对制作好的图像进行自动化处理的成熟程度较高；而国内目前尚无该类全自动加工及建模分析处理类软件，但国内已有很多的比较具有积极创新性且得到有效的应用验证的实际应用实践。
土地面积测量是农业、林业、海洋、地籍测量等部门工作中经常遇到的内容，测量的数据关乎各部门后续的工作开展，因此应当高度重视面积测量数据的精度及其稳定性。
相关器的研究及其主要参数的测量实验
00
900 1800 2700
表二 ：相关器谐波响应的测量与观察 n 1 2 3 4 5 PSD输出波形 直流输出值 直流输出理论值
表三 ：相关器对不相干信号的抑制 噪声信号频率（Hz）
800 Hz
1000 Hz 1500 Hz 2000Hz 2500 Hz
PSD输出波形
直流输出值
3000 Hz
普通物理实验(近代物理)
相关器的研究及其主要参数的测
量实验
背景简介
随着科学技术的迅速发展，使测量技术得到日臻完善的发展，但 同时也提出了更高的要求，尤其是一些极端条件下的测量已成为深 化认识自然的重要手段，在物理实验中，我们常常需要测量许多物 理量的微小变化，如微弱电压或电流、微弱磁场和微小温度变化。 这些信号通常在µ v级，甚至是nv级或者更小。又如对物质的微观结 构与弱相互作用等所获得的极为微弱的检测，无疑是当今科学技术 的前沿课题。由于微弱信号检测(weak signal detection)能测量传统观 念认为不能测量的微弱量，所以才获得迅速的发展和普遍的重视。
注意事项
1. 按图正确接线，信号线要连接可靠，旋紧不松动； 2. 如果电路接好以后，PSD输出没有波形或不正常，可用示波器分别观 察相关器加法器输出、宽带相移器输出、多功能信号源输出等，看波形正常 与否，直到找到故障，给予排除； 3. 转动选择开关不要太快，以免打滑 。
思考问题
1. 相关器为什么可以检测微弱信号?
相关器实验
实验目的 实验原理 数据处理 实验仪器 实验内容 注意事项
思考问题
实验目的
1. 了解相关器的原理； 2. 测量相关器的输出特性；
3. 掌握相关器正确的使用方法。
实验仪器
相关器的研究及其主要参数测量(v20)
实验9-3 相关器的研究及其主要参数测量微弱信号检测是利用电子学、信息论、计算机、物理学的方法从噪声中提取出有用信号的一门技术学科。
“微弱信号”并不是单纯的信号幅度很小，而主要是指信号被噪声淹没，“微弱”是相对于噪声而言的。
因此，微弱信号检测是专门与噪声作斗争的技术，其主要任务是提高信噪比。
为此，就需要研究噪声的来源和性质，分析噪声产生的原因和规律，噪声的传播路径，有针对性地采取有效措施抑制噪声。
研究被测信号和噪声的特性及其差别，以寻找出从噪声中检测出有用信号的理论和方法。
微弱信号检测基本原理：频域的窄带化、时域信号的平均处理、离散量的计数统计、并行检测、自适应噪声抵消等。
微弱信号检测常见技术：相关检测、锁定放大、取样积分(多点平均)、光学多道分析仪、光子计数、自适应噪声抵消等。
【实验目的】1、了解相关器的原理2、测量相关器的输出特性3、测量相关器的抑制干扰能力和抑制白噪声能力【实验仪器】1、ND-501C型微弱信号检测实验综合装置包括：相关器实验盒、宽频带相移器实验盒、同步积分器实验盒、多点信号平均器实验盒、选频放大器实验盒、多功能信号源实验盒、有源高通-低通滤波器实验盒、低噪声前置放大器实验盒、交流-直流-噪声电压表实验盒、频率计实验盒、跟踪滤波器实验盒、相位计实验盒、双相相关器实验盒、PA级电流前置放大器实验盒、电压源-电流源实验盒、V X，V Y→V K，Vφ运算电路实验盒。
2、数字存储示波器【实验原理】相关器是锁定(相)放大器的核心部件。
相关器就是实现求参考信号和被测信号两者互相关函数的电子线路。
由相关函数的数学表达式可知，需要一个乘法器和积分器实现这一数学运算。
从理论上讲用一个模拟乘法器和一个积分时间为无穷长的积分器，就可以把深埋在任意大噪声中的微弱信号检测出来。
通常在锁定放大器中不采用模拟乘法器，也不采用积分时间为无穷长的积分器。
因为模拟乘法器要保证动态范围大，线性好将是困难的。
由于被测信号是正弦波或方波，乘法器就可以采用动态范围大、线性好、电路简单的开关乘法器。
研究工具性能测定
使用重测信度需考虑的问题
（3） 工具所测量的变量的性质：
对性质相对稳定的问题，如个性、价值观、 生活质量等，适宜用重测信度；
对性质不稳定的问题，如情感、态度、知识 等，则不宜使用重测信度。
信度的计算方法
稳定性
内在 一致性
等同性
重内测在信一度 致性：折C组r半o成n信ba研度ch究’α 工具的评复各定本项者信间度目信度 间的同质K性R-和20值内在相关性。
1、Cronbach’α系数
计算研究工具中所有项目间的平均 相关程度，反映研究工具的内在一致。
系数值在0-1之间，越接近1，研究工 具的内在一致性越好，信度越好。
定义： 研究工具能够反映所要研究的概念的事
实。反映工具与其所依据的理论或概念 框架的相吻合程度。
3、结构效度(construction validity)
重点了解工具的内在属性，而不是关心
使用工具后所测得的结果 该工具到底在测量什么？ 使用该工具能否测量出想研究的抽象概念？
辽宁省三级医院注册护士核心能力调查与分析
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研究工具性能的测定
沈阳医学院护理学院 崔仁善
教学目标
掌握信度和效度的概念 掌握信度与效度的分类及测量方法 熟悉国外量表翻译的基本步骤
第一节 信度（reliability)
信度（reliability) 使用研究工具所获得的结果的一致程度
或准确程度。
3、检译
寻找一定数量的双语样本对两种语言版本的 量表进行做答，计算不同语言版本的量表得 分的相关性。
使用中文版本进行预试验，检测中文版量表 的内在一致性，并了解量表文字是否易于理 解和符合中国人的表达习惯。
相关研究法的使用注意事项
相关研究法的使用注意事项
1、相关研究设计:
相关法指在描述两个变量之间的相关以及相关程度的高低。
相关研究的目的在于证明两个变量之间是否存在相关并说明这种相关的性质。
所有的相关研究法都无非是收集感兴趣的观察资料，然后计算相关系数。
注意的是:相关研究法和描述法都是非实验研究方法，一般都不对变量进行操纵、控制或干预。
相关研究设计:对每一个体的两个变量进行测量和记录，然后确定这两个变量之间相关的程度及其类型。
相关法研究的应用:
预测:根据两个变量间的相关一致性，则可以是其中一个容易测量的变量作为另一个变量的预测器;
信度和效度测量:测量的两个基本要求;
对某些理论的评价:如对于智力遗传、教育、环境作用理论。
相关法能证实两个变量之间存在相关，这种相关可用于预测例如，临床研究者证实，特殊的行为与自杀倾向之间存在相这种经过证明的相关使得临床学者可以密切注意一些危险的信号（例如，经常谈到自杀或突然放弃所拥有的个人荣誉和财产），并在病人有自杀倾向之前采取干预措施。
研究工具性能的测定(精)
4.结构效度
结构效度——是指实验与理论之间的一致性， 即实验是否真正测量到假设（构造）的理论。
重点是了解工具的内在属性，而不是使用工具 测得的分数。它主要回答“该工具到底在测 量什么？”，“使用该工具能否测量出被研 究的抽象概念？”这类问题，反映工具所依 据理论或概念构架的程度。概念越抽象就越 难建立结构效度，同时也越不适宜使用效标 关联效度评价。结构效度的建立最为复杂， 目前有关结构效度的数字计算，应用最多的 是因子分析。
(2)Cronbach’s a相关系数与KR-20值 (Kuder-Richardson formula 20)：
折半信度的主要不足是不同折半方法会导致 不同的结果。例如一个10项目的问卷，共可有 126种不同的折半法。按奇偶项进行折半与按 前半、后半部分折半计算所得的信度就很可能 不同。而Cronbach’s a与KR20值所计算的是 工具中所有项目的平均相关程度，避免了折半 信度计算的缺点。与Cronbach’sα 不同的是 KR-20值适用于二分制的研究工具（包含两种 反应，例如回答“是”或“不是”）的一种方 法。
Hale Waihona Puke ∑ (x-x)(y-y) R=
√ ∑ (x-x)2(y-y)2
3.使用重测信度需考虑的问题 （1）两次测量之间的间隔时间 （2）研究工具所测量的变量的性
质 （3）测量环境的一致性
（二）折半信度、cronbach‘α 系 数与KR值（内部一致性）
此三种方法可用来反映工具的内在一致 性。当研究工具包含多条项目时，需要 对各项目之间的关系进行评定。内在一 致性（internal consistency）指各项目 之间的同质性或内在相关性, 内在相关性 越好，说明组成研究工具的各项目都在 一致地测量同一个问题或指标，也就是 说明工具的内在一致性越好，信度越高
自相关仪原理简介
自相关仪原理简介脉冲宽度是脉冲激光器的重要性能指标，利用扫描自相仪可以测量ps和fs的脉冲宽度。
随着激光器的问世脉冲激光器由于峰值功率高而获得广泛的应用，目前在化学反应动力学、非线性光学、光语分析、激光加工、激光测距等科技领域都采用脉冲激光器作为光源。
脉冲激光器的脉冲宽度已从毫秒和纳秒提高到皮秒和飞秒。
关于脉冲激光器脉冲宽度的定义，对于单纵模输出，其脉冲宽度定义为脉冲高度50%的全脉冲宽度（FWHM）；对于多模输出，其脉冲宽度为最佳拟合包络脉冲的FWHM。
对于一般脉冲激光器，通常可以利用一台带宽大于350MHz的示波器，和快速光电二极管（升降时间小于1ns）进行测量。
对于ps和fs脉冲激光器，则只能使用条纹相机，或扫描自相关仪进行测量。
扫描自相关仪是近十多年来发展的专门用于测量脉冲宽度的新型仪器，具有高分辫率、高灵敏度和使用方便等优点。
目前已出现多种型号的自相关仪可用于探测超短光学脉冲的瞬时宽度，提供最佳的灵敏度和分辫率，适于测量锁模染料或蓝宝石激光器的fs脉冲和脉冲半导体激光器或Nd-YAG/YLF激光器的ps脉冲。
利用测量激光的脉冲宽度，整套系统应包括光学系统和用于控制与显示的计算机系统。
自相关仪的光学系统类似于迈克尔逊干涉仪的结构，可以有两种形式共线的和非共线的，如图所示。
图中入射光脉冲经分束片分为两束光，然后分别经两棱镜反射后再次共轴输出，即为共线型。
By guruntech显然，调节棱镜的位置可以使两束光分别有不同的光程，连续改变棱镜的位置可以形成一个脉冲序列对另一脉冲序列的扫描，形成相关函数的波形。
选择倍频晶体的方向使输入光E(t)和E(t-τ)一两束光的波矢量都稍偏离相位匹配方向，因而在单独入射时不产生二次谐波，当两束光同时入射时因合成矢量满足相位匹配条件则产生二次信频其信号与两束光强的乘积有关，由于倍频光信号仅与两束光强度的乘积项有关：因此所产生的二次谐波，由光电倍增管接收并予记录。
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实验9-3相关器的研究及其主要参数测量微弱信号检测是利用电子学、信息论、计算机、物理学的方法从噪声中提取出有用信号的一门技术学科。
“微弱信号”并不是单纯的信号幅度很小，而主要是指信号被噪声淹没，“微弱”是相对于噪声而言的。
因此，微弱信号检测是专门与噪声作斗争的技术，其主要任务是提高信噪比。
为此，就需要研究噪声的来源和性质，分析噪声产生的原因和规律，噪声的传播路径，有针对性地采取有效措施抑制噪声。
研究被测信号和噪声的特性及其差别，以寻找出从噪声中检测出有用信号的理论和方法。
微弱信号检测基本原理：频域的窄带化、时域信号的平均处理、离散量的计数统计、并行检测、自适应噪声抵消等。
微弱信号检测常见技术：相关检测、锁定放大、取样积分(多点平均)、光学多道分析仪、光子计数、自适应噪声抵消等。
【实验目的】1、了解相关器的原理2、测量相关器的输出特性3、测量相关器的抑制干扰能力和抑制白噪声能力【实验仪器】1、ND-501C 型微弱信号检测实验综合装置包括：相关器实验盒、宽频带相移器实验盒、同步积分器实验盒、多点信号平均器实验盒、选频放大器实验盒、多功能信号源实验盒、有源高通-低通滤波器实验盒、低噪声前置放大器实验盒、交流-直流-噪声电压表实验盒、频率计实验盒、跟踪滤波器实验盒、相位计实验盒、双相相关器实验盒、PA 级电流前置放大器实验盒、电压源-电流源实验盒、V X ，V Y →V K ，V φ运算电路实验盒。
2、数字存储示波器【实验原理】相关器是锁定(相)放大器的核心部件。
相关器就是实现求参考信号和被测信号两者互相关函数的电子线路。
由相关函数的数学表达式可知，需要一个乘法器和积分器实现这一数学运算。
从理论上讲用一个模拟乘法器和一个积分时间为无穷长的积分器，就可以把深埋在任意大噪声中的微弱信号检测出来。
通常在锁定放大器中不采用模拟乘法器，也不采用积分时间为无穷长的积分器。
因为模拟乘法器要保证动态范围大，线性好将是困难的。
由于被测信号是正弦波或方波，乘法器就可以采用动态范围大、线性好、电路简单的开关乘法器。
国内外大部分的锁定放大器都是采用这种乘法器，本实验只讨论采用这种乘法器的相关器。
3.1相关器的数学解锁定放大器中常采用的相关器原理方框图如图1-1所示。
被测信号V A 和参考信号V B 在乘法器中相乘，两者之积V 1为乘法器的输出信号。
同时也是低通滤波器的输入信号。
低通滤波器是采用运算放大器的有源滤波器，电阻R 1、R 0、C 0为图中所示，V o 为低通滤波器的输出信号。
图中的乘法器用开关来实现，可以等效成被测输入信号与单位幅度的方波相乘的乘法器。
若参考信号为占空比1：1的对称方波，V B 就能用单位幅度的对称方波函数表示(或称单位幅度开关函数记为X K )。
因此有：(1-1)式中ωR 为参考信号的角频率。
图1-1、相关器原理图设输入被测信号，ω为信号角频率，为相位差，U A 为正弦波的振幅。
乘法器的输出为V 1，可以表示为：对于低通滤波器，输入电压V 1，输出电压V 0满足大家熟知的微分方程。
用运放虚地点：有即(1-2)式(1-2)为一次线性非齐次微分方程。
其通解为：(1-3)C 为起始条件，令C=0，把V 1代入(1-3)式，对三角函数积化和差后，可以求得：(1-4)式中：(1-5)(1-6)3.2相关器的传输函数及性能由(1-4)式对不同频率进行讨论，了解相关器的性能与物理意义。
3.2.1基波当ω=ωR ，输入信号频率等于参考信号频率，记输出电压为，(1-4)式可写成：(1-7)式中分别表示输入信号频率为参考信号的基波频率时的振幅、相位、输出电压、及对应的相位。
当ωR R o C o >>1时，略去(1-7)式中的小项，得：(1-8)时间常数T e =R o C o ，为低通滤波器的时间常数，由电容C o 和电阻R o 决定。
当时，由(1-8)式可得到稳态解：(1-9)输出为直流电压，大小正比于输入信号的振幅，并和信号与参考信号之间的相位差的余弦成正比。
-R 0/R 1为低通滤波器的直流放大倍数，负号表示由反相输入端输入。
3.2.2偶次谐波图1-3、相关器输入波形为二次谐波时的波形图当输入信号为参考信号的偶次谐波时，即ω=2(n+1)ωR ，并时间常数T e =R o C o 取足够大，使R o C o ωR >>1，由(4)式可得：(1-10)上式表明，当参考信号是占空比为1：1的对称方波时，相关器抑制参考信号频率的偶次谐波。
为了方便理解，图1-3为输入信号为二次谐波时的各点波形图。
3.2.3奇次谐波当输入信号为参考信号的奇次谐波时，即ω=(2n+1)ωR ，同样，当T e 较大，有ωR R o C o >>1，略去小项，由(1-4)式可得：(1-11)式中分别是输入信号频率为参考信号频率的奇数倍时的信号振幅、相位和输出电压。
时间常数T e =R o C o ，当，由(1-11)式得到：(1-12)图1-5、相关器奇次谐波输出电压的频率响应信号频率为参考信号频率的奇次谐波时，相关器的输出直流电压幅值为基波频率的1/(2n+1)，相关器奇次谐波输出和直流电压的频率响应如图1-5所示。
3.2.4偏离奇次谐波一个小量当输入频率偏离奇次谐波一个小量，即，n=0、1、2、…当ωR R o C o >>1，t>>T e ，由(1-4)式可得：(1-13)式中分别为输入信号频率在(2n+1)ωR 附近信号幅值、相位、输出相位和输出电压。
(1-13)式表明，这时相关器的输出电压不再是直流电压，而是以为角频率的交流电压，当时(1-13)式即为(1-12)式。
这两式相比可知，当输入频率偏离奇次谐波一个小量，相关器的输出电压的幅值为同一奇次谐波频率响应电压的，越大，输出电压幅值越小。
这一因子是每倍频程6分贝衰减的低通滤波器传输函数的模。
这里的可以为正也可以为负。
表明在(2n+1)ωR 这一频率两边都是按每倍频程6分贝衰减。
因此，相关器在各奇次谐波附近相当于带通滤波器，传输函数的幅频特性如图1-6所示。
图1-6、相关器传输函数的幅频特性由公式(1-13)和图1-6表明，相关器是以参考信号频率为参数的梳状滤波器，滤波器的通带在各奇次谐波处。
由于相关器的传输函数和对称方波的频谱一样，也可以说以对称方波为参考信号的相关器是同频对称方波的匹配滤波器。
它只允许对称方波的各奇次谐波通过，而抑制其它频率的干扰和噪声。
当T e =R o C o 越大，在各奇次谐波处的通带越窄，就越接近于理想匹配滤波器。
3.2.5方波对输入信号为方波的情况，相关器的输出特性与上述讨论相似，本实验没有涉及，限于篇幅，在此不作讨论。
具体内容可参阅相关文献。
3.3相关器的等效噪声带宽由上述讨论可知，用相关器传输函数讨论和计算相关器的性能可以得到需要的结果。
用上述的那些公式，可以很方便地计算相关器对不相干信号的抑制能力。
但对于白噪声的抑制能力，采用等效噪声带宽更方便，处理更简单。
根据(1-13)式求出(2n+1)次谐波附近，相对于基波响应的归一化传输函数K 2n+1为(1-21)根据等效噪声带宽的定义，等效噪声带宽为(1-22)式中的下标(2n+1)，表示在(2n+1)次谐波处的等效噪声带宽。
为相对于的频差。
K 2n+1为(2n+1)次谐波的传输函数。
把(1-21)式代入(1-22)式，由于输入噪声的频率有些比(2n+1)f R 高，有些比(2n+1)f R 低，并都将在输出端产生噪声贡献。
所以积分限应从-∞直积到+∞。
(1-23)利用公式，令，求(1-23)式的积分，得：(1-24)3.3.1基波处等效噪声带宽在(1-24)式中n=0，为基波处的等效噪声带宽。
有：(1-25)(1-24)和(1-25)式表明，基波处的等效噪声带宽和低通滤波器的时间常数有关。
但是，请注意它并不等于低通滤波器的等效噪声带宽1/(4R o C o )，而是低通滤波器的等效噪声带宽的一倍，这是显然的。
因为在基波频率处，大于或小于该频率的噪声都能进入相关器的低通滤波器。
3.3.2总等效噪声带宽总的等效噪声带宽为各次谐波处等效噪声带宽之和，用级数公式得：(1-26)总的等效噪声带宽为基波等效噪声带宽的1.23倍。
3.4相关器框图与电原理图3.4.1相关器的框图及电路图相关器实验插件盒的相关器原理框图如图1-8所示，电路图如图1-10所示。
由加法器、交流放大器、开关式乘法器(PSD)、低通滤波器、直流放大器、参考通道方波形成与驱动电路组成。
分别简述如下：加法器：由运算放大器组成反相加法器，有两个输入端，一个是信号输入端，另一是噪声或干扰信号输入端，把信号与噪声混合起来，便于研究观察相关器的抑制噪声或干扰的能力。
加法器的输出通过面板电缆插头引出，可观察相加后的波形。
交流放大器：由另一运算放大器构成同相放大器，放大倍数可设置为1、10、100倍。
乘法器：由两个运算放大器和一对开关组成开关式乘法器(或称相敏检波器PSD)。
面板上有其输出插座，可通过示波器观察波形。
低通滤波器：由运算放大器构成有源RC 滤波器，时间常数由RC 决定，通过面板控制旋钮，时间常数可设置为0.1s、1s、10s。
直流放大器：低通滤波器输出的直流电压，继续由运算放大器组成的直流放大器进行放大，由面板旋钮控制，放大倍数可设置为1、10、100倍。
零偏调节：在直流放大器输入端有一调零电路，调零电位器在面板的右上方，便于调零。
参考输入与方波驱动电路：输入的参考方波，经两个运算放大器变成相位相反的一对方波，控制开关式乘法器的开关，完成乘法器的功能。
图1-8、相关器原理框图3.4.2相关器实验电路使用公式说明在上述讨论相关器的传输函数时，输入信号电压，式中为正弦波的幅值。
但是实验中交流电压的测量均是使用有效值(均方根值,rms)。
因此，本实验中的测量值均采用均方根值V R (有效值)来度量交流电压的大小，不再使用交流电压的峰值(p-p)。
并且，所有实验电路中的放大倍数的校正都是使用均方根值电压表校正定标的。
另外，相关器的实验电路在相关器前加了交流放大器，放大倍数为K AC ，在相关器后加了倒相的直流放大器，放大倍数为K DC 。
再考虑到本实验的多功能信号源的倍频数用n 表示，分频数用1/n 表示，为了以后计算方便，把公式(1-9)、(1-10)、(1-12)、(1-13)、(1-19)改写成：基波响应：(1-9A)偶次谐波响应：(1-10A)奇次谐波响应：(1-12A)奇次谐波附近干扰信号的响应：(1-13A)同频方波的相位特性：(1-19A)今后所有实验的理论计算都使用这些公式，以及与实验结果进行比较。
图1-10、相关器电路图【实验内容与操作方法】1、相关器的PSD波形观察及输出电压测量图1-11、相关器PSD波形观察及测量实验框图按图1-11所示用电缆连接。