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    淺析噪聲監測的若干問題
    上傳時間:2019-05-18 05-32-09 作者:handler

    噪聲監測是對干擾人們學習、工作和生活的聲音及其聲源進行的監測活動。其中包括:城市各功能區噪聲監測、道路交通噪聲監測、區域環境噪聲監測和噪聲源監測等。噪聲監測結果可用于分析噪聲污染的現狀及變化趨勢,也為噪聲污染的規劃管理和綜合整治提供基礎數據。一般以A計權聲級表示,所用的主要儀器是聲級計和頻譜分析器。

    噪聲又稱雜音,屬于隨機信號,可用統計學方法加以描述,即其統計量是可測的。噪聲存在于一切電子系統中,嚴重地影響通信系統接收微弱信號的能力,即影響通信的質量。

    噪聲測量包括兩個內容:對噪聲統計特性的測量和利用噪聲作為測試信號的測量。

    一、統計特性的測量

    噪聲統計特性的測量屬于幅度域測量,包括數學期望(平均值)、方差(均方值)、功率譜密度、概率密度分布以及自相關和互相關函數的測量。通信線路噪聲的測量,就是在規定帶寬內噪聲均方值(功率)或均方根值(有效值)的測量。

    隨機信號電壓的測量與確知信號電壓的測量不同:

    注意電壓表的檢波特性。有效值電壓表是測量噪聲電壓比較理想的儀表,這種電壓表的讀數與被測電壓的均方根值成正比,與被測電壓的波形無關,故若該電壓表以正弦有效值刻度,則可方便地直接讀出噪聲電壓的有效值。否則,需要對讀數進行修正。例如,采用均值電壓表測量高斯白噪聲,必須將讀數乘上修正因數1.13。

    帶寬準則。噪聲功率正比于系統的帶寬,選用的電壓表其帶寬應遠大于被測系統的噪聲帶寬,否則,將會損失噪聲功率,使測量結果偏低。一般要求電壓表的3dB帶寬△f 3db大于8~10倍的噪聲帶寬。

    滿度波峰因數和測量時間的影響。波峰因數是交流電壓的峰值與有效值之比,如正弦波的波峰因數為。以測量確知信號正弦波為例,當有效值電壓表指示滿度時,其寬帶放大器所承受的最大瞬時電壓(峰值)為有效值的倍,若放大器的動態范圍足夠,不會產生測量誤差。所以,對電壓表中使用的放大器,可用其滿度波峰因數間接反映放大器的動態范圍般測量正弦波的電壓表來說,要求電壓表具有的滿度波峰因數就可勝任。由于噪聲電壓的峰值是隨機的,即其波峰因數也是隨機的,所以只能用統計學方法來定量描述峰值大于有效值的概率,以高斯白噪聲為例,其峰值是波峰因數大于4.4出現的概率為0.001%。所以,若電壓表的滿度波峰因數大于4.4,那么,用來測量高斯白噪聲是足夠的,因為,這時電壓表只對出現概率小于0.001%的那些高峰值不予計及(被放大器削波),分析指出,由此產生的測量誤差為-0.05%。

    電話電路的噪聲測量。宜加衡重(加權)網絡,以模擬人耳的接收狀況,衡重網絡對各個頻率的衡重(加權)系數應符合CCITT的有關建議。最后,要考慮測量時間的影響,噪聲電壓測量實質上是求平均值的過程,求平均應在無限的時間內進行,在有限時間內測量噪聲只能得到平均值的估計值,這種誤差本身是一個隨機變量,會使表針產生抖動。在電路上可增大RC電路的時間常數來使抖動平滑掉,故測量時需要一定時間。

    二、作為測試信號的測量

    噪聲作為測試信號的測量,是用噪聲作為測試信號可實現系統的廣譜和動態測量。一般采用高斯白噪聲作為測試信號,其概率密度函數是高斯型的(服從正態分布),其功率密度譜是平直的(在遠寬于所研究的頻帶內)。例如在多路載波復用系統中,進行噪聲負載測試,以估計出系統內由交調失真和因其它信道中通話而引起的寄生背景噪聲。通過在系統中加白噪聲來模擬所有信道中的實際通話,并通過一個帶阻濾波器使被測信道保持在空閑狀態。然后,在接收端用一個帶通濾波器來測量空閑信道的背景噪聲,以模擬系統的實際工作狀態。