噪声系数测试
1 增益法
前面提到，除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计算，但是在某种条件下，这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”，它是基于前面给出的噪声因数的定义：
在这个定义中，噪声由两个因素产生。一个是到达射频系统输入的干扰，与需要的有用信号不同。第二个是由于射频系统载波的随机扰动(LNA ，混频器和接收机等)。第二种情况是布朗运动的结果，应用于任何电子器件中的热平衡，器件的可利用的噪声功率为：
P NA = kTΔF,
这里的k = 波尔兹曼常量(1.38 * 10-23焦耳/ΔK),
T = 温度，单位为开尔文
ΔF = 噪声带宽(Hz)
在室温(290ΔK)时，噪声功率谱密度P NAD = -174dBm/Hz 。
因而我们有以下的公式：
NF = P NOUT - (-174dBm/Hz + 10 * log 10(BW) + 增益) //20*log10(BW)
在公式中，P NOUT 是已测的总共输出噪声功率，-174dBm/Hz 是290°K 时环境噪声的功率谱密度。BW 是感兴趣的频率带宽。增益是系统的增益。NF 是DUT 的噪声系数。公式中的每个变量均为对数。为简化公式，我们可以直接测量输出噪声功率谱密度(dBm/Hz)，这时公式变为：
NF = P NOUTD + 174dBm/Hz - 增益
为了使用增益法测量噪声系数，DUT 的增益需要预先确定的。DUT 的输入需要端接特性阻抗(射频应用为50Ω，视频/电缆应用为75Ω)。输出噪声功率谱密度可使用频谱分析仪测量。
增益法测量的装置见图2。
图2.
下测量得到的增益为80dB。作为一个例子，我们测量MAX2700噪声系数的。在指定的LNA增益设置和V
AGC
接着，如上图装置仪器，射频输入用50Ω负载端接。在频谱仪上读出输出噪声功率谱密度为-90dBm/Hz。为获得稳定和准确的噪声密度读数，选择最优的RBW (解析带宽)与VBW (视频带宽)为RBW/VBW = 0.3。计算得到的NF为：
-90dBm/Hz + 174dBm/Hz - 80dB = 4.0dB
只要频谱分析仪允许，增益法可适用于任何频率范围内。最大的限制来自于频谱分析仪的噪声基底。在公式
- 增益)接近于-170dBm/Hz，通常LNA的增益约为20dB。中可以看到，当噪声系数较低(小于10dB)时，(P
OUTD
这样我们需要测量-150dBm/Hz的噪声功率谱密度，这个值低于大多数频谱仪的噪声基底。在我们的例子中，系统增益非常高，因而大多数频谱仪均可准确测量噪声系数。类似地，如果DUT的噪声系数非常高(比如高
于30dB)，这个方法也非常准确。
噪声系数的含义和测量方法 噪声系数的含义 噪声系数是用来描述一个系统中出现的过多的噪声量的品质因数。把噪声系数降低到最小的程度可以减小噪声对系统造成的影响。在日常生活中，我们可以看到噪声会降低电视画面的质量，也会使无线通信的话音质量 变差;在诸如雷达等的军用设备中，噪声会限制系统的有效作用范围;在数字通信系统中，噪声则会增加系统的误码率。电子设备的系统设计人员总是在尽最大努力使整个系统的信噪比(SNR)达到最优化的程度，为了达到这个目的，可以用把信号提高的办法，也可以用把噪声降低的办法。在像雷达这样的发射接受系统中，提高信噪比的一种方法是用更大的大功率放大器来提高发射信号的功率，或使用大口径天线。降低在发射机和接收机之间信号传输路径上对信号的衰耗也可以提高信噪比，但是信号在传输路径上的衰耗大都是由工作环境所决定的，系统设计人员控制不了这方面的因素。还可以通过降低由接收机产生的噪声—通常这都是由接收机前端的低噪声放大器(LNA)的质量决定的—来提高信噪比。与使用提高发射机功率的方法相比，降低接收机的噪声(以及让接受机的噪声系数的指标更好)的方法会更容易和便宜一些。 噪声系数的定义是很简单和直观的。一个电子系统的噪声因子(F)的定义是系统输入信号的信噪比除以系统输出信号的信噪比: F=(Si/Ni)/(So/No) Si=输入信号的功率 So=输出信号的功率 Ni=输入噪声功率 No=输出噪声功率 把噪声因子用分贝(dB)来表示就是噪声系数(NF)，NF=10*log(F)。 这个对噪声系数的定义对任何电子网络都是正确的，包括那些可以把在一个频率上的输
入信号变换为另外一个频率的信号再输出的电子网络，例如上变频器或下变频器。 为了更好地理解噪声系数的定义，我们来看看放大器的例子。放大器的输出信号的功率等于放大器输入信号的功率乘以放大器的增益，如果这个放大器是一个很理想的器件的话，其输出端口上噪声信号的功率也应该等于输入端口上噪声信号的功率乘以放大器的增益，结果是在放大器的输入端口和输出端口上信号的信噪比是相同的。然而，实际情况是任何放大器输出信号的噪声功率都比输入信号的噪声功率乘以放大器的增益所得到的结果大，也就是说放大器输出端口上的信噪比要比输入端口上的信噪比小，即噪声因子F要大于1，或者说噪声系数NF要大于0dB。 在测量并比较噪声系数的测量结果时，非常重要的是要注意我们在测量的过程中是假定测量系统能够在被测器件(DUT)的输入端口和输出端口上提供非常完美的50Ω的负载条件。可是在实际测量中，这样完美的条件永远不会存在。稍后我们会讨论如果测量系统不是很完美的50Ω系统会对噪声系数的测量精度造成怎样的影响。同时，我们也会看到各种校准和测量方法是怎么克服因为不是很完美的50Ω的源匹配而造成的测量误差的。 图1器件对信号的处理过程 另一种用来表达由一个放大器或系统引入的附加噪声的术语是有效输入温度(Te)。为了理解这个参数，我们需要先看一下无源负载所产生的噪声的量的表达方式—kTB，其中k 是玻尔兹曼常数，T是以开尔文为单位的负载的温度，B是系统带宽。因为在某个给定的带宽内，器件产生的噪声和温度是成正比的，所以，一个器件所产生的噪声的量可以表示为带
微波混频器技术指标与特性分析 一、噪声系数和等效噪声温度比 噪声系数的基本定义已在第四章低噪声放大器中有过介绍。但是混频器中存在多个频率，是多频率多端口网络。为适应多频多端口网络噪声分析，噪声系数定义改为式（9-1），其理论基础仍是式（6-1）的原始定义，但此处的表示方式不仅适用于单频线性网络，也可适用于多频响应的外差电路系统，即 （9-1） 式中 Pno ——-当系统输入端噪声温度在所有频率上都是标准温度T0 = 290K 时，系统传输到输出端的总噪声资用功率； Pns ——仅由有用信号输入所产生的那一部分输出的噪声资用功率。 根据混频器具体用途不同，噪声系数有两种。 一、噪声系数和等效噪声温度比 1、单边带噪声系数 在混频器输出端的中频噪声功率主要包括三部分： （1）信号频率f s 端口的信源热噪声是kT 0f ，它 经过混频器变换成中频噪声由中频端口输出。这部分 输出噪声功率是 m f kT α?0 式中 f ——中频放大器频带宽度；m ——混频器变频损耗；T 0——环境温度，T 0 = 293K 。 （2）由于热噪声是均匀白色频谱，因此在镜频f i 附近f 内的热噪声与本振频率f p 之 差为中频，也将变换成中频噪声输出，如图9-1所示。这部分噪声功率也是kT 0f ／m 。 （3）混频器内部损耗电阻热噪声以及混频器电流的散弹噪声，还有本机振荡器所携带 相位噪声都将变换成输出噪声。这部分噪声可用P nd 表示。 这三部分噪声功率在混频器输出端相互叠加构成混频器输出端总噪声功率P no nd m m no P f kT f kT P +?+?=αα//00 把P no 等效为混频器输出电阻在温度为T m 时产生的热噪声功率，即P no = kT m f ，T m 称混 频器等效噪声温度。kT m f 和理想电阻热噪声功率之比定义为混频器噪声温度比，即 0T T f kT P t m no m =?=
噪声测试仪的原理分析 噪声测试仪，是用于工作现场，广场等公共场所的噪声检测和测试的仪器。噪声污染是影响较大的环境污染之一，较高分贝的噪音甚至会对人的耳膜造成严重的损伤，致使失聪等。噪声测试仪的应用可以提供噪声所达到的分贝以便采取相关措施控制和减小噪音。声音大小的计量单位是分贝，专业的噪音测试仪具有高灵敏的传感器，精度高，适用范围广，能广泛用于各种环境的噪音测量。 噪声测试仪原理 噪声计中的频率计权网络有A、B、C三种标准计权网络。A网络是模拟人耳对等响曲线中40方纯音的响应，它的噪声计曲线形状与340方的等响曲线相反，从而使电信号的中、低频段有较大的衰减。B网络是模拟人耳对70方纯音的响应，它使电信号的低频段有一定的衰减。C网络是模拟人耳对100方纯音的响应，在整个声频范围内有近乎平直的响应。声级计经过频率计权网络测得的声压级称为声级，根据所使用的计权网不同，分别称为A声级、B声级和C声级，单位记作dB（A）、dB（B）和dB（C）。目前，测量噪声用的声级计，表头响应按灵敏度可分为四种： 1、“慢”。表头时间常数为1000ms，―般用于测量稳态噪声，测得的数值为有效值。 2、”快”。表头时间常数为125ms，一般用于测量波动较大的不稳态噪声和交通运输噪声等。快档接近人耳对声音的反应。 3、“脉冲或脉冲保持”。表针上升时间为35ms，用于测量持续时间较长的脉冲噪声，如冲床、按锤等，测得的数值为最大有效值。 4、“峰值保持”。表针上升时间小于20ms。用于测量持续时间很短的脉冲声，如枪、炮和爆炸声，测得的数值是峰值．即最大值。 声级计可以外接滤波器和记录仪，对噪声做频谱分析。国产的ND2型精密声级计内装了一个倍频页程滤波器，便于携带到现场和作频谱分析。声级计按精度可分为精密声级计和普通声级计。精密声级计的测量误差约为土1dB，普通声级计约为土3dB。声级计按用途可分为两类：一类用于测量稳态噪声，一类则用于测量不稳态噪声和脉冲噪声。积分式声级计是用来测量一段时间内不稳态噪声的等效声级的。噪声剂量计也是一种积分式声级计，主要用来测量噪声暴露量。脉冲式声级计是用于测量脉冲噪声的，这种声级计符合人耳对脉冲声的响应及人耳对脉冲声反应的平均时间。 环境噪声监测仪器的选用 为防治噪声污染，保障城乡居民生活工作和学习的声环境质量，国家环境保护部最近发布了
环境噪声监测技术规范 环境噪声监测技术规范 1适用范围结构传播固定设备噪声本标准规定了结构传播固定设备噪声监测测量计划制定、现场调查方法、监测点位设置、室 内低频噪声测量方法、监测数据处理与评价、资料整编和监测质量保证等的技术要求。 本标准适用于结构传播固定设备噪声引起的室内低频噪声污染监测。 2规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件的条款。凡不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB3785声级计电、声性能及测量方法 GB12348 GB22337 GB/T3241 GB/T15173 GB/T17181工业企业厂界环境噪声排放标准社会生活环境噪声排放标准 倍频程和分数倍频程滤波器 声校准器 积分平均声级计 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。
3 .1倍频带声压级soundpressurelevelinoctave采用符合GB/T3241规定的倍频程滤波器所测量的频带声压级。本标准规定的噪声频谱分析 时使用的倍频带中心频率为31. 5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz，其频率覆盖范围为22Hz～ 707Hz。 3 .2低频噪声LowFrequencyNoise测量仪器性能应符合 （IECGB3785和GB/T17181对1型声级计的要求且符合国际电工协会 GB/T3241中对滤波器的要求，61260）Class1标准；噪声频谱分析滤波器性能应符合具备实 时频谱分析功能，测量范围应满足所测量噪声的需要。 4 .1.2声校准器 校准所用仪器应符合 率为GB/T15173对1级声校准器的要求。A 声级测量时，校准声源频20～250Hz区间1000Hz；低频频谱测量时，校准声源频率至少有一个点频率应设在内。 测量仪器和声校准器应定期检定合格，并在检定有效期内使用。声级计每次测量前、后应进 行校准，其前、后校准示值偏差不得大于0 .5dB，否则本次测量无效。使用延伸电缆时，应注意 长电缆对声波信号的衰减，因此在进行校准时，应使延伸电缆与声级计一起进行校准。 传声器应 加防风罩。
噪声系数测量手册 Part 1. 噪声系数定义及测试方法 安捷伦科技：顾宏亮一.噪声系数定义 最常见的噪声系数定义是：输入信噪比/ 输出信噪比。它是衡量设备本身噪声品质的重要参数,它反映的是信号经过系统后信噪比恶化的程度。噪声系数是一个大于1的数，也就是说信号经过系统后信噪比是恶化了。噪声系数是射频电路的关键指标之一，它决定了接收机的灵敏度，影响着模拟通信系统的信噪比和数字通信系统的误码率。无线通信和卫星通信的快速发展对器件、子系统和系统的噪声性能要求越来越高。 输入信噪比SNR input=P i/N i 输出信噪比SNR output=P o/N o 噪声系数F =SNR input/SNR output通常用dB来表示NF= 10Log(F) 假设放大器是理想的线性网络，内部不产生任何噪声。那么对于该放大器来说,输出的功率Po以及输出的噪声No 分别等于Pi * Gain以及Ni*Gain。这样噪声系数=(Pi/Ni)/(Po/No)=1。但是现实中，任何放大器的噪声功率输出不仅仅有输入端噪声的放大输出，还有内部自身的噪声(Na)输出，下图为线性双端口网络的图示。 双端口网络噪声系数分析框图 Vs: 信号源电动势Rs: 信号源内阻
Ri: 双端口网络输入阻抗R L: 负载阻抗 Ni: 输入噪声功率Pi: 输入信号功率 No: 输出噪声功率Po: 输出信号功率 Vn: 该信号源内阻Rs的等效噪声电压Ro: 双端口网络输出阻抗 输出噪声功率: N o = N i * Gain + N a ; P o=P i * Gain 噪声系数= (P i * N o)/(N i* P o) = (N i * Gain + N a) /(N i * Gain)= 1 + Na/(N i * Gain) > 1 根据IEEE的噪声系数定义:The noise factor, at a specified input frequency, is defined as the ratio of (1) the total noise power per unit bandwidth available at the output port when noise temperature of the input termination is standard (290 K) to (2) that portion of (1) engendered at the input frequency by the input termination.” a.输入噪声被定义成负载在温度为290K下产生的噪声。 b.输入噪声功率为资用功率，也就是该负载(termination)能产生的最大功率。 c.假定了被测件和负载阻抗互为共轭关系. 如果被测件是放大器，并且噪声源阻抗为50ohm,那么假定了 该放大器的输入阻抗为50ohm。 综合上述的结论，我们可以这样理解噪声系数的定义:当输入噪声功率为290K温度下的负载所产生的最大功率情况下，输入信噪比和输出信噪比的比值。 资用功率指的是信号源能输出的最大功率,也可以称为额定功率。 信号源输出框图 只有当源的内阻和负载相等(复数互为共轭),源输出最大功率. P available= [V S/(R S+ R L)]2 * R L当R S= R L时候P available= V S2/(4*R S) 由此可见，资用功率是源的本身参数，它只和内阻以及电动势有关,和负载没有关系。
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目三极管混频器工作原理分析 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 分析三极管混频器工作原理。 二、基本要求 1：混频器工作原理，组成框图，工作波形，变频前后频谱图。 2：晶体管混频器的电路组态及优缺点。 3：自激式变频器电路工作原理分析。 4：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。 5：设计时间为一周。 三、主要参考资料 1、李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2、谢自美电子线路设计·实验·测试华中科技大学出版社2003.10 3、张肃文高频电子线路高等教育出版社 2004.11 完成期限：2010.6.24-2010.6.27 指导教师签名： 课程负责人签名： 2010年6月20日
目录 第一章混频器工作原理------------------------------------------4 第一节混频器概述------------------------------------------------4 第二节晶体三极管混频器的工作原理及组成框图---------5 第三节三极管混频器的工作波形及变频前后频谱图------8 第二章晶体管混频器的电路组态及优缺点------10 第一节三极管混频器的电路组态及优缺点------- 第二节三极管混频器的技术指标------ 第三章自激式变频器电路工作原理分析--------------------12 第一节自激式变频器工作原理分析---------------------12 第二节自激式变频器与他激式变频器的比较------------------------13 第四章心得体会---------------------------------------14 第五章参考文献---------------------------------------15
噪声测试及频谱分析 实验步骤及内容 1）启动服务器，运行DRVI主程序，然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标，选择其中的“ DRVI采集仪主卡检测（USB）”进行服务器和数据采集仪之间的注册。 联机注册成功后，从DRVI工具栏和快捷工具条中启动“内置的Web服 务器”，开始监听8500端口。 2）打开客户端计算机，启动计算机上的DRVI客户端程序，然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标，选择其中的“DRVI局域网服务器检测”，在弹出的对 话框中输入服务器IP地址（例如：192.168.0.1），点击“发送”按钮，进行客户端和服 务器之间的认证。 3）因为该实验的目的是了解噪声信号的测量方法，并且要实现服务器端的数据共享功能，需要分别设计服务器端和客户端的实验脚本。对于服务器端，首先需要将 数据采集进来，DRVI中提供了一个8通道的USB数据采集芯片，用于完成对外部信号的数 据采集，实际使用中，可以插入一片“ USB数据采集卡”芯片空来完成；数据采集仪的 启动采用一片“0/1按钮”芯片来控制；要完成噪声值的计 算，首先必须计算出信号的功率谱，所以需选择一片“频谱计算”芯片」，然后 再插入一片“倍频程”芯片匚』，采用FFT算法来计算并显示声音信号的倍频程谱，并将 计算出的声音信号的分贝值存储于输出数组的第1位，再使用一片 “VBScript脚本”芯片妙，在其中添加脚本文件将“倍频程”芯片输出数组中的第1位 数据（即噪声值）取出，并通过“数码LED”芯片口显示出来；另外选择一片“波形/频谱 显示”芯片用于显示声音信号的时域波形；再加上一些 文字显示芯片；殂和装饰芯片二L ,就可以搭建出一个“噪声测量”服务器端的实验，所 需的软件芯片数量、种类、与软件总线之间的信号流动和连接关系如图 1.2 所示，根据实验原理设计图在DRVI软面包板上插入上述软件芯片，然后修改其属 性窗中相应的连线参数就可以完成该实验的设计和搭建过程。 1※说明：红线和虚线表示单变量数据线，蓝线和实线表示数组型数 据线，箭头代表数据或信号在软件总线中的流动方向。 图1.2噪声测量实验参考设计原理图
噪声系数测量的三种方法 本文介绍了测量噪声系数的三种方法：增益法、Y系数法和噪声系数测试仪法。这三种方法的比较以表格的形式给出。 前言 在无线通信系统中，噪声系数(NF)或者相对应的噪声因数(F)定义了噪声性能和对接收机灵敏度的贡献。本篇应用笔记详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。 噪声指数和噪声系数 噪声系数有时也指噪声因数(F)。两者简单的关系为： NF = 10 * log10 (F) 定义 噪声系数(噪声因数)包含了射频系统噪声性能的重要信息，标准的定义为： 从这个定义可以推导出很多常用的噪声系数（噪声因数）公式。 下表为典型的射频系统噪声系数： *HG=高增益模式，LG=低增益模式
噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。从上表可看出，一些应用具有高增益和低噪声系数(低噪声放大器(LNA)在高增益模式下)，一些则具有低增益和高噪声系数(混频器和LNA在低增益模式下)，一些则具有非常高的增益和宽范围的噪声系数(接收机系统)。因此测量方法必须仔细选择。本文中将讨论噪声系数测试仪法和其他两个方法：增益法和Y系数法。 使用噪声系数测试仪 噪声系数测试/分析仪在图1种给出。 图1. 噪声系数测试仪，如Agilent公司的N8973A噪声系数分析仪，产生28VDC脉冲信号驱动噪声源 (HP346A/B)，该噪声源产生噪声驱动待测器件(DUT)。使用噪声系数分析仪测量待测器件的输出。由于分析仪已知噪声源的输入噪声和信噪比，DUT的噪声系数可以在内部计算和在屏幕上显示。对于某些应用(混频器和接收机)，可能需要本振(LO)信号，如图1所示。当然，测量之前必须在噪声系数测试仪中设置某些参数，如频率范围、应用(放大器/混频器)等。 使用噪声系数测试仪是测量噪声系数的最直接方法。在大多数情况下也是最准确地。工程师可在特定的频率范围内测量噪声系数，分析仪能够同时显示增益和噪声系数帮助测量。分析仪具有频率限制。例如，Agilent N8973A可工作频率为10MHz至3GHz。当测量很高的噪声系数时，例如噪声系数超过10dB，测量结果非常不准确。这种方法需要非常昂贵的设备。 增益法 前面提到，除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计算，但是在某种条件下，这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”，它是基于前面给出的噪声因数的定义：
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RFMW 202: Noise Figure Basics
Technical data is subject to change. Copyright@2004 Agilent Technologies Printed on Jan, 2004 5988-8495ENA
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RFMW 202: Noise Figure Basics
Welcome to RFMW 202, the module on the basics of noise figure. This module will take you about 60 minutes for you to complete. If you have not already done so, we recommend that you study the modules RFMW 101 and MEAS 102 before this one.
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Fundamental Noise Concepts
Fundamental noise concepts
How do we make measurements?
What DUTs can we measure?
What influences the measurement uncertainty?
In this module we will first look at the concepts of noise (why is it important), then on to how to make measurements and we will conclude with some detailed information on measurement uncertainty and tools. Let’s now go straight into concepts of noise.
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噪声环境监测报告 专业班级：资环系09级三班第五组 同组人员：母晓松、朱虹颖、徐敏、尹秀琳、陶伟、王光福、周馨、 指导老师：李新 一、前言 1．基础资料收集于现场调查：根据本次监测的环境要素，对监测区域、校园噪声区或污染源进行收集资料和现场调查结果如下：校园内的噪声源主要是学校学生以及周围居民，校园外对校园产生影响的的主要是高速公路国王的车辆（横穿校园）。噪声污染高点在中午以及下午下课阶段。晚上的噪声主要来源于高速公路生来往的车辆。校园内早生物然总理来讲比较轻微。 2实验目的： 1、学习区域环境噪声的监测方法，并对校园生活区、教学区等不同功能区噪声污染进行评价； 2、熟悉声级计的使用； 3、掌握对非稳态的噪声监测数据的处理方法。 二、监测方案的设计 1 采样点设置 布点方法： 本次噪声监测所采用的方法是网格法，即在校园内外共分12个网格，网格按顺序编号，测量点选在每个网格中心，因此共设12个
监测点。监测点分别为： 2 噪声评价方法： 评价采用等效连续声级法。等效连续声级法就是把实地监测所得到的L eq值做算术平均运算，所得到的平均值代表该区域的噪声水平，该平均值可以对照《城市区域环境噪声标准》（GB3096—93），评价该区域的声环境质量是否符合标准。 城市区域环境噪声分类标准（dB） 1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域；乡村居住环境可参照执行该类标准。 2类标准适用于居住、商业、工业混杂区。 3类标准适用于工业区。 4类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域，穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声（指不通过列车时的噪声水平）限值也执行该类标准。 三、主要仪器：噪声声级计、计算机 四、操作步骤： A、监测方法： 测量一般选在上午8：00—12：00，下午14：00—16：00；监测结果为区域内所有网格等效连续声级的平均值。测量中，每隔5s读
噪声测试规范 文件编码：INVT-LAB-GF-16 噪声测试规范 拟制：韦启圣 _ 日期：2010-10-30 审核：董瑞勇 _ 日期：2010-12-02 批准：董瑞勇 _ 日期：2010-12-02
更改信息登记表 文件名称：噪声测试规范 文件编码：INVT-LAB-GF-16 评审会签区：
目录 1、目的 (4) 2、范围 (4) 3、定义 (4) 4、引用标准 (6) 5、测试设备 (6) 6、测试环境条件 (6) 7、噪声测试 (6) 7.1.被测设备的安装 (6) 7.2.传声器位置的选择 (7) 7.3.噪声测量 (11) 8、验收准则 (13) 附录A：噪声测试数据记录表 (14)
噪声测试规范 1、目的 本规范给出一种现场简易法测定电气设备的发射声压级。用于检验我司产品发射的噪声是否满足标准或设计的要求。使用本规范测试方法其结果的准确度等级为3级（简易级）。 2、范围 本规范规定的噪声测试方法，适用于深圳市英威腾电气股份有限公司开发生产的所有电气产品。 3、定义 本规范采用以下定义。其它声学术语、量和单位按GB/T 3947和GB/T 3102.7的规定。 3.1 发射 emission 由确定声源（被测机器）辐射出空气声。 3.2 发射声压（P） emission sound pressure 在一个反射平面上，按规定的安装和运行条件工作的声源附近指定位置的声压。它不包括背景噪声以及本测试方法所允许的反射面以外其他声反射的影响，单位Pa。 3.3 发射声压级（L ）emission sound pressure level P 发射声压平方P2(t)与基准声压平方P02之比的以10为底的对数乘以10。采用GB/T 3785规定的时间计权和频率计权进行测量，单位dB。基准声压为20μPa。P2(t)表示声压有效值平方随时间变化。 3.4 脉冲噪声指数（脉冲性） impulsive noise index (impulsiveness) 该指标用以表征声源发射噪声的脉冲特性，单位dB。 3.5 一个反射面上方的自由场 free field over a reflecting plane 被测机器所处的无限大、坚硬平面上方半空间内，各向同性均匀媒质中的声场。 3.6 工作位置，操作者位置 work station, operator’s position 被测机器附近，为操作者指定的位置。 3.7 指定位置 specified position
噪声系数的计算及测量方法 噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数，它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声，并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明. 现在，RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC，这些器件的噪声系数因而变得重要起来。讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放大器的电压和电流噪声，而且应当知道确切的电路条件：闭环增益、增益设置电阻值、源电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性，大家很快就会明白此言不虚。 公式表示为：噪声系数NF=输入端信噪比/输出端信噪比，单位常用“dB”。 该系数并不是越大越好，它的值越大，说明在传输过程中掺入的噪声也就越大，反应了器件或者信道特性的不理想。 在放大器的噪声系数比较低的情况下，通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。 噪声系数与噪声温度的关系为：T=(NF-1)T0 或NF=T/T0+1 其中：T0-绝对温度(290K) 噪声系数计算方法 研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。因此，离开信号谈噪声是无意义的。 从噪声对信号影响的效果看，不在于噪声电平绝对值的大小，而在于信号功率与噪声功率的相对值，即信噪比，记为S/N(信号功率与噪声功率比)。即便噪声电平绝对值很高，但只要信噪比达到一定要求，噪声影响就可以忽略。否则即便噪声绝对电平低，由于信号电平更低，即信噪比低于1，则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。 1 噪声系数的定义 要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其定义为
A加权（A-weighted）到底是什么？ A加权（A-Weighted）是一种用于音频测量的标准权重曲线，用于反映人耳的响应特性。声压电平源于A加权，用dbA表示，或称为A加权dB电平。A加权是广泛采用的噪声的单值评价指标，可以通过声级计测量得到。 由于噪声的测量要反映人耳引起的响度感觉大小，其次，需要充分考虑到人耳的听觉特性。人的耳朵对于不同频段的声音变化敏感程度是不一样的，太高或者太低就越不敏感，就像一个A字，所以叫A-Weighted。A加权的标准是由美国标准协会在20世纪40年代制定，用于描述人耳对于不同频段声音变化敏感程度。 此外，还有B加权，C加权，D加权等等。A加权是模拟人耳对40方纯音的响应；B加权模拟的是人耳对70方纯音的响应；C加权模拟的是100方纯音的响应；D加权主要用于飞机噪声的评价。一般规定24~55方的噪声测量选择A加权；55~85方的噪声测量选用B加权；对85方以上的噪声测量选用C加权。 在进行音频功率放大器的噪声测试的时候，一般采用的都是A加权后的数值。可以从手册中看出，在进行输出噪声的电气参数描述的时候，一般会在备注栏写上A-weighted。 需要注意的是，虽然A加权测量结果并不是非常令人满意，但是它作为一个传统的计量手段，一直得到广泛的应用。下图是A、B、C、D四种加权的频率响应曲线。 如果想要知道一个音源或噪声声压级的大小，通常使用的工具是声级计。其主要参数有：
Laeq：等效连续声压级。表示的是测试一段时间内能量不均的声音信号，将其总能量平均分配到测试时间段内，得到的声压级。 Lamax：最大声压级。是指在一段时间内测试到的最大的声压级。 Lamin：最小声压级。是指在一段时间内测试到的最小的声压级。 Ln：累计百分声级。表示大于某一声级的出现概率为N%。比如：L5=70dB，则表示整个测量期间，噪声超过70dB的概率占了5%。 W：声功率。表示单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量。在噪声监测中，声功率是指声源总的声功率。单位为W，一般不能直接测量，而是根据声压级进行换算。 常见的一些声源以及对应的声压级大致范围（测试距离1m~1.5m） 为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感觉近似取得一致，通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得出噪声总的声压级，即为计权声级。人耳对不同频率的声波反应的敏感程度是不一样的，因此声压级相同的声音会因为频率的不同而产生不一样的主观感觉，为了使声音的客观量度和人耳的听觉主观感觉近似取得一致，因此在噪声测量中采用计权声级。
工业企业厂界噪声标准测量方法 GB 12349－90Method of measuring noise at boundary of industrial enterprises 本标准为执行GB 12348《工业企业厂界噪声标准》而制订。 本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界噪声的测量。 1 名词术语 1.1 A声级用A计权网络测得的声级，用LA表示，单位dB(A)。 1.2 等效声级 在某规定时间内A声级的能量平均值，又称等效连续A声级，用Leq表示，单位为dB(A)。 按此定义此量为： Leq＝10Lg（) 式中：LA-t时刻的瞬时A声级。 T-规定的测量时间。 当测量是采样测量，且采样的时间间隔一定时，式(1)可表示为： Leq＝10Lg（）
式中：L i-第i次采样测得的A声级； n-采样总数。 1.3 稳态噪声，非稳态噪声在测量时间内，声级起伏不大于3dB(A)的噪声视为稳态噪声，否则称为非稳态噪声。 1.4 周期性噪声 在测量时间内，声级变化具有明显的周期性的噪声。 1.5 背景噪声 厂界外噪声源产生的噪声。 2 测量条件 2.1 测量仪器 测量仪器精度为Ⅱ级以上的声级计或环境噪声自动监测仪，其性能符合GB 3875《声级计电声性能及测量方法》之规定，应定期校验。并在测量前后进行校准，灵敏度相差不得大于0.5dBA，否则测量无效。测量时传声器加风罩。 2.2 气象条件测量应在无雨、无雪的气候中进行，风力为5.5m/s以上时停止测量。 2.3 测量时间 测量应在被测企事业单位的正常工作时间内进行。分为昼、夜间两部分，时段的划分可由当地人民政府按当地习惯和季节划定。 2.4 采样方式 2.4.1 用声级计采样时，仪器动态特性为“慢”响应，采样时间间隔为5s。 2.4.2 用环境噪声自动监测仪采样时，仪器动态特性为“快”响应，采样时间间隔不大于1s。 2.5 测量值2.5.1 稳态噪声测量1min的等效声级。 2.5.2 周期性噪声测量一个周期的等效声级。
噪声测量实验报告 学院： 专业班级： 组长： 组员： 组员： 组员： 实施时间：
噪声测量实验 ——周围环境与声学现象对人体主、客观评价室声环境的影响 时间：2014.06.15 10:00—11:30 地点：大学德智学生公寓5-6栋 一、前言 随着城市人口的增长，城市建设、交通工具、现代化工业的发展，各种机器设备和交通工具数量急剧增加，以工业和交通噪声为主的噪声污染日趋严重，甚至形成了公害，它严重破坏了人们生活的安宁，危害人们的身心健康，影响人们的正常工作与生活。 众所周知，高校的宿舍是大学生在校学习和生活的环境，良好的环境可促进学生的生长发育，增进健康，使学生有充沛的精力学习和研究。然而近年来，随着我国经济的高速发展，各地区院校的发展进程也不断加快，与此同时，也导致越来越多的校园噪声，声级也越来越高。 二、实验目的与原理 噪声级为30～40分贝是比较安静的正常环境；超过50分贝就会影响睡眠和休息。由于休息不足，疲劳不能消除，正常生理功能会受到一定的影响；70分贝以上干扰谈话，造成心烦意乱，精神不集中，影响工作效率，甚至发生事故；长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境，会严重影响听力和导致其他疾病的发生。
学生公寓是学生在校园的一个家，是学生平时休息的场所，所以需要一个较为安静的环境，但是，同学们常常会抱怨宿舍不够安静，外界太吵闹，墙体隔音效果不好等等。为了降低宿舍噪声，减少噪声的干扰和危害，保证同学们良好的学习和生活环境，充分了解宿舍的噪声污染情况是非常有必要的，为此，我们小组选择了大学德智公寓进行了噪声测量实验，明确其中的噪声污染源，从而提出适当的措施，以便减少噪声。通过噪声测量，能让我们良好地掌握噪声计的使用方法和测量环境噪声技术。 三、实验仪器 噪声计（声压计） 四、实验方案 1．分别测量宿舍大门口和进门大厅，得出外维护结构对室外噪声的隔声强度。简单判断食堂噪声，进门刷卡报警声等的影响程度。 2．选择1—7楼同一竖直方向上的走廊两端和走廊中间段，分别测量其噪声，得出室外噪声在不同距离上的衰减程度。 3．测量宿舍楼东南西北侧声压大小。 4．选取几个特定地点测量声压大小。 5．选择一间寝室，测量其在开门和不开门情况下的声压大小。 6．选择一间寝室，测量其附近有施工和无施工时声压大小。 7．选择一间寝室，测量当产生一些生活噪声（风扇）时声压大小。 8．宿舍人员主观声感受的调查。 五、实验步骤和数据分析
噪声系数测试 1 增益法 前面提到，除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计算，但是在某种条件下，这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”，它是基于前面给出的噪声因数的定义： 在这个定义中，噪声由两个因素产生。一个是到达射频系统输入的干扰，与需要的有用信号不同。第二个是由于射频系统载波的随机扰动(LNA ，混频器和接收机等)。第二种情况是布朗运动的结果，应用于任何电子器件中的热平衡，器件的可利用的噪声功率为： P NA = kTΔF, 这里的k = 波尔兹曼常量(1.38 * 10-23焦耳/ΔK), T = 温度，单位为开尔文 ΔF = 噪声带宽(Hz) 在室温(290ΔK)时，噪声功率谱密度P NAD = -174dBm/Hz 。 因而我们有以下的公式： NF = P NOUT - (-174dBm/Hz + 10 * log 10(BW) + 增益) //20*log10(BW) 在公式中，P NOUT 是已测的总共输出噪声功率，-174dBm/Hz 是290°K 时环境噪声的功率谱密度。BW 是感兴趣的频率带宽。增益是系统的增益。NF 是DUT 的噪声系数。公式中的每个变量均为对数。为简化公式，我们可以直接测量输出噪声功率谱密度(dBm/Hz)，这时公式变为： NF = P NOUTD + 174dBm/Hz - 增益 为了使用增益法测量噪声系数，DUT 的增益需要预先确定的。DUT 的输入需要端接特性阻抗(射频应用为50Ω，视频/电缆应用为75Ω)。输出噪声功率谱密度可使用频谱分析仪测量。 增益法测量的装置见图2。
监测方法 按GB 12349执行。 工业企业厂界噪声标准测量方法 GB 12349－90 Method of measuring noise at boundary of industrial enterprises 本标准为执行GB 12348《工业企业厂界噪声标准》而制订。 本标准适用于工厂及有可能造成噪声污染的企事业单位的边界噪声的测量。 1 名词术语 1.1 A声级用A计权网络测得的声级，用LA表示，单位dB(A)。 1.2 等效声级 在某规定时间内A声级的能量平均值，又称等效连续A声级，用Leq表示，单位为dB(A)。 按此定义此量为： Leq＝10Lg（) 式中：LA-t时刻的瞬时A声级。 T-规定的测量时间。 当测量是采样测量，且采样的时间间隔一定时，式(1)可表示为： Leq＝10Lg（） 式中：Li-第i次采样测得的A声级； n-采样总数。 1.3 稳态噪声，非稳态噪声在测量时间内，声级起伏不大于3dB(A)的噪声视为稳态噪声，否则称为非稳态噪声。 1.4 周期性噪声 在测量时间内，声级变化具有明显的周期性的噪声。 1.5 背景噪声 厂界外噪声源产生的噪声。 2 测量条件 2.1 测量仪器 测量仪器精度为Ⅱ级以上的声级计或环境噪声自动监测仪，其性能符合GB 3875《声级计电声性能及测量方法》之规定，应定期校验。并在测量前后进行校准，灵敏度相差不得大于0.5dBA，否则测量无效。测量时传声器加风罩。 2.2 气象条件测量应在无雨、无雪的气候中进行，风力为5.5m/s以上时停止测量。
2.3 测量时间 测量应在被测企事业单位的正常工作时间内进行。分为昼、夜间两部分，时段的划分可由当地人民政府按当地习惯和季节划定。 2.4 采样方式 2.4.1 用声级计采样时，仪器动态特性为“慢”响应，采样时间间隔为5s。 2.4.2 用环境噪声自动监测仪采样时，仪器动态特性为“快”响应，采样时间间隔不大于1s。2.5 测量值2.5.1 稳态噪声测量1min的等效声级。 2.5.2 周期性噪声测量一个周期的等效声级。 2.5.3 非周期性非稳态噪声测量整个正常工作时间的等效声级。 2.6 测点位置的选择 2.6.1 测点(即传声器位置。下同)应选在法定厂界外1m，高度1.2m以上的噪声敏感处。如厂界有围墙，测点应高于围墙。 2.6.2 若厂界与居民住宅相连，厂界噪声无法测量时，测点应选在居室中央，室内限值应比相应标准值低10dB(A)。 3 测量记录及数据处理 3.1 测量记录围绕厂界布点。布点数目及间距视实际情况而定。在每一测点测量，计算正常工作时间内的等效声级，填入工业企业厂界噪声测量记录表(见附表)。 3.2 背景值修正 背景噪声的声级值应比待测噪声的声级值低10dB(A)以上，若测量值与背景值差值小于10dB(A)，按下表进行修正。 附录A工业企业厂界噪声测量记录表(补充件)
通信电子线路实验 实验名称：混频器仿真 混频器的作用是在保持已调信号的调制规律不变的前提下，使信号的载波频率升高（上变频）或下降（下变频）到另一个频率。 一、晶体管混频器电路仿真 本实验电路为AM调幅收音机的晶体管混频电路，它由晶体管、输入信号源V1、本振信号源V2、输出回路和馈电电路等组成，中频输出465KHz的AM波。 电路特点：（1）输入回路工作在输入信号的载波频率上，而输出回路则工作在中频频率（即LC选频回路的固有谐振频率fi）。（2）输入信号幅度很小，在在输入信号的动态范围内，晶体管近似为线性工作。（3）本振信号与基极偏压Eb共同构成时变工作点。由于晶体管工作在线性时变状态，存在随U L周期变化的时变跨导g m(t)。 工作原理：输入信号与时变跨导的乘积中包含有本振与输入载波的差频项，用带通滤波器取出该项，即获得混频输出。 在混频器中，变频跨导的大小与晶体管的静态工作点、本振信号的幅度有关，通常为了使混频器的变频跨导最大（进而使变频增益最大），总是将晶体管的工作点确定在：U L=50~200mV，I EQ=0.3~1mA，而且，此时对应混频器噪声系数最小。 1、直流工作点分析 使用仿真软件中的“直流工作点分析”，测试放大器的静态直流工作点。 注：“直流工作点分析”仿真时，要将V1去掉，否则得不到正确结果。因为V1与晶体管基极之间无隔直流回路，晶体管的基极工作点受V1影响。若在V1与Q1之间有隔直流电容，则仿真时可不考虑V1的存在。 2、混频器输出信号“傅里叶分析”
选取电路节点8作为输出端，对输出信号进行“傅里叶分析”，参数设置为： 基频5KHz，谐波数为120，采用终止时间为0.001S，线性纵坐标请对测试结果进行分析。在图中指出465KHz中频信号频谱点及其它谐波成分。 注：傅里叶分析参数选取原则：频谱横坐标有效范围=基频×谐波数，所以这里须进行简单估算，确定各参数取值。 分析：图中最高频谱点在465KHZ的中频信号成分，同时电路中还有较弱的其他谐波成分。 二、模拟乘法器混频电路 模拟乘法器能够实现两个信号相乘，在其输出中会出现混频所要求的差频（ωL-ωC），然后利用滤波器取出该频率分量，即完成混频。 与晶体管混频器相比，模拟乘法器混频的优点是：输出电流频谱较纯，可以减少接收系统的干扰；允许动态范围较大的信号输入，有利于减少交调、互调干扰。 1、混频输入输出波形测试 在仿真软件中构建如下模拟乘法器混频电路，启动仿真，观察示波器显示波形，分析实验结果。
噪声系数测量的三种方法 摘要：本文介绍了测量噪声系数的三种方法：增益法、Y系数法和噪声系数测试仪法。这三种方法的比较以表格的形式给出。 前言 在无线通信系统中，噪声系数(NF)或者相对应的噪声因数(F)定义了噪声性能和对接收机灵敏度的贡献。本篇应用笔记详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。 噪声指数和噪声系数 噪声系数(NF)有时也指噪声因数(F)。两者简单的关系为： NF = 10 * log10 (F) 定义 噪声系数(噪声因数)包含了射频系统噪声性能的重要信息，标准的定义为： 式1 从这个定义可以推导出很多常用的噪声系数(噪声因数)公式。 下表为典型的射频系统噪声系数：
* HG = 高增益模式，LG = 低增益模式 噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。从上表可看出，一些应用具有高增益和低噪声系数(低噪声放大器(LNA)在高增益模式下)，一些则具有低增益和高噪声系数(混频器和LNA 在低增益模式下)，一些则具有非常高的增益和宽围的噪声系数(接收机系统)。因此测量方法必须仔细选择。本文中将讨论噪声系数测试仪法和其他两个方法：增益法和Y系数法。 使用噪声系数测试仪 噪声系数测试/分析仪在图1种给出。
图1. 噪声系数测试仪，如Agilent的N8973A噪声系数分析仪，产生28VDC脉冲信号驱动噪声源(HP346A/B)，该噪声源产生噪声驱动待测器件(DUT)。使用噪声系数分析仪测量待测器件的输出。由于分析仪已知噪声源的输入噪声和信噪比，DUT的噪声系数可以在部计算和在屏幕上显示。对于某些应用(混频器和接收机)，可能需要本振(LO)信号，如图1所示。当然，测量之前必须在噪声系数测试仪中设置某些参数，如频率围、应用(放大器/混频器)等。 使用噪声系数测试仪是测量噪声系数的最直接方法。在大多数情况下也是最准确地。工程师可在特定的频率围测量噪声系数，分析仪能够同时显示增益和噪声系数帮助测量。分析仪具有频率限制。例如，Agilent N8973A可工作频率为10MHz至3GHz。当测量很高的噪声系数时，例如噪声系数超过10dB，测量结果非常不准确。这种方法需要非常昂贵的设备。