HS5671B型噪声频谱分析仪
使用说明书
嘉兴恒升电子有限公司
注意事项：仪器所用的传声器是一种精密传感器，请勿碰撞，以免膜片破损，不用时应放置妥当。如人为损坏不属保修范围。安装电池或外接电源应注意极性，切勿反接，仪器长期不使用时应取下电池，以
免漏液损坏仪器。仪器应避免放置于高温、潮湿、有污水、灰尘及含盐酸、碱成分高的空气或化学气体的地方，避免阳光直射。请勿擅自拆卸仪器，如果仪器工作不正常，可送修理单位或厂方检修。如私自拆卸不属保修范围。
装箱清单：
1）HS5671B型分析仪一台
2）使用说明书一本
3）产品合格证一张
4）产品检定证书一份
5）程序软盘一张
6）计算机接口连接线一根
7）风罩一只
8）钟表起子一把
9）携带箱一只
以下根据订货要求另外提供
10）5m、10m、15m、20m延伸电缆一根
11）UP40TS微型打印机及连线一台
12）三脚架一只
13）声级校准器一只
14) 主机外接电源（6V）一只
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一概述
HS5671B型噪声频谱分析仪既是一种测量指数时间计权声级的通用声级计，又是能测量时间平均声级的积分平均声级计和测量声暴露的积分声级计，它还能测量累计百分声级（统计声级），其性能符合GB/T17181-1997和IEC61672-2002标准对1级声级计的要求，同时也符合IEC1260和GB/T3241对倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器的要求，对射频场敏感度属X类。
本仪器采用了先进的数字检波技术，具有可靠性高、稳定性好、动态范围宽等优点。本仪器采用128×64点阵式液晶显示器带背景光显示，全中文界面，显示内容丰富，操作界面采用菜单方式，有汉字提示功能，用户操作简便，电池供电，测量结果可长期保存在仪器内，通过内置RS-232接口在现场或事后用微型打印机打印出来或送到计算机中去处理。
本仪器结构紧凑、造型美观、功能多、自动化程度高，可用于环境噪声的测量，也可用于劳动保护、工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量，还可以用于实验室进行噪声分析。
二主要技术性能
1 传声器：Φ12.7mm(1/2″)予极化测试电容传声器，灵敏度约
30mV/Pa 频率范围：20Hz~20kHz
2 测量范围：35dB~130dB(A) 40dB~130dB(C) 35dB~130dB（L）
3 频率范围：10Hz~20 kHz
4 频率计权：A、C计权
5 参考方向为电容传声器的轴向
6 参考声压级：94dB
7 时间计权：快（F）、慢（S）
8 检波器特性：数字检波，真有效值
1
9）声级计符合技术要求时的工作电压范围：4.8V~6V。
10）环境条件变化后，在参考环境条件下达到稳定所需的典型时间至少12 h, 在其它环境条件下至少19 h。
附录：英汉对照表
Lp瞬时声压级
Leq等效连续声级
FAST (F)时间计权“快”
SLOW(S)时间计权“慢”
Low Value欠量程指示
OVER过载指示
HOLD保持
A A频率计权
C C频率计权
Ln统计声级
L5统计声级
L10统计声级
L50统计声级
L90统计声级
L95统计声级
SD标准偏差
LAE声暴露级
Lmax最大声级
Lmin最小声级
Ld昼间等效声级
Ldn昼夜等效声级
Ts设定的测量时间
Mode测量模式
PAUSE暂停测量
END测量结束
Leq-T等效连续声级随时间的分布图
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9 仪器类型：1级
10 级量程分高、中、低三档：
高量程 H 70dB～130 dB
中量程 M 50dB～110 dB
低量程 L 35dB～90 dB
每档线性范围≥60dB。以中量程为参考量程。
11 测量时间设定：Man (人工)、10s、1min、5min、10min、 15min、
20min、30min、1h、8h、24h、24h整时。
12 设置时钟：提供年、月、日、时、分、秒。关机及停电均不影响
运行。
13 自动测量功能：Lp、Leq、L AE、L N(L5、L10、L50、L90、L95)、
SD、Lmax、Lmin、Ld、Ln、Ldn、滤波器自动测量等。
14 测量数据存储（同时）：单组测量 256组
整时测量 8组
数据采集 1组
滤波器自动测量 100组
15 显示器：128×64点阵式液晶数显，具有动态模拟表针显示、测量
方式显示、测量时间及时钟显示，夜间背光照明等功能。
16 输出接口：
1）交流输出：0V~1.5V
2）数据输出：RS-232 波特率：9600。
17 电源：4×LR6(5#) 高能碱性电池，也可使用6V外接电源。满容量电
池在正常工作方式下能连续工作24小时。安装电池时外接电源和内
部电池不可同时使用。
18 外形尺寸：L×B×H(mm) 230×72×30
19 质量：400g（含电池）
2
20 使用条件：
1） 气温： 0℃ ~ 40℃
2） 相对湿度： 25% ~ 90%
3） 气 压： 65kPa~108kPa
21 延伸电缆（视用户要求可配5米、10米、15米、20米）
三主要功能
1 内有实时时钟，关机后还可长期准确运行，不用每次开机设定。
2 可靠的数据存储功能，更换电池也不会丢失。
3 测量方式有四种：
① 单次测量：
可测量某组或某个网格点的Leq、L AE、L N(L5、L10、L50、L90、L95)、SD、Lmax、Lmin等，可记录下启动测量的日期和时间。以上测量结果可通过液晶显示屏显示或通过微型打印机打印出来，也可将数据传送到计算机处理。
② 24h整时测量：
可测量某个点24小时内每小时的Leq、L AE、L N(L5、L10、L50、L90、L95)、SD、Lmax、Lmin，24小时结束后计算出总的Leq、
L AE、L N(L5、L10、L50、L90、L95)、SD、Lmax、Lmin和Ldn、Ld、Ln等，每小时的测量时间可根据用户从10s~1h选择设定。可记录下测量启动的日期和时间，可存储8组24小时测量结果。以上测量结果可通过液晶显示屏显示或通过微型打印机打印出来，也可将数据传送到计算机处理。
③ 采集数据：
可采集并存储瞬时声级，输出到计算机进行处理，可计算机场噪声测量中的LEPN，显示和打印结果。
3
2）源开关损坏或接触不良；更换开关。
2 显示的声级明显偏低
可能是传声器或前置级损坏，可更换传声器或前置级，也可能是前置级插座到主板的连线脱落。
3 不打印
1）打印机的波特率，如不符合本机的要求可参阅打印机说明书调打印机的DIP开关。
2）主机串行口损坏。
4 不能送入计算机
更换串行口，再试。
七为计量目的规定的信息
1）参考声压级：94dB .
2）参考入射方向：传声器的轴向
3）传声器参考点：传声器膜片中心。
4）从声压响应到自由场响应（参考入射方向）的修正数据。
频率
1k 1.25k 1.6k2k 2.5k 3.15k （Hz）
0.20.30.40.50.60.8
修正值
dB
频率
4k5k 6.3k8k10k12.5（Hz）
0.20.30.40.5 4.5 6.2
修正值
dB
5）电输入设备：可用等效电阻抗代替传声器进行电信号测试,等效电阻抗的电容20pF,绝缘电阻大于1GΩ．使用时将装有等效电阻
抗的配合器旋在前置放大器上。
6）最高本底噪声：当声级计置于低声级声场中以及用上述配合器代替传声器并将其短路时，可能的最高本机噪声为30dB，(电噪声
级为30dB)。
7）传声器上允许最高声压级：135dB
8）电输入设备的最大峰值输入电压：4 Vp-p
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显示整时测量数据时，右上角显示组号和这一组中的序号，例：右上角显示“05组*08”，表示显示的是第5组中第8个小时的数据，当中“*”号表示整时测量没有结束，如果整时测量结束则不显
示“*”号。按 ▲ 显示同一组数据的下一个小时的测量数据或总数据，按 ▼ 显示下一组数据。
显示滤波器测量数据时，按▲/定时 ▼/方式可以查看各频率点的声级值，按确定/暂停退出显示，按显示/取消则重新选择组号。
11 输出测量数据
通过连线接上UP40TS微型打印机，打开打印机电源，按主机 输出 键，仪器分别选择单次测量数据、整时测量数据、采集数据至打印机。
如果选择单次测量数据或者整时测量数据，还要继续选择：一组打印、选择打印、全部打印。如选中 “选择打印”，则还要设置打印的起始组号和结束组号。
最后按 运行／暂停 按钮后打印机打印出测量结果。
12 计算机的通信
计算机通信的使用说明参照 <噪声仪通用通信软件>的使用说明和帮助文件。
计算机接收数据必须在声级计复位或开机后工作在瞬时声级测量时进行。
13 风罩的使用
当在有风的场合下进行测量时间时可以使用风罩以降低风噪声的影响，用户可以选用不同风罩，当选用φ60风罩时，它降低风噪声的能力大约为15~20 dB。
六常见问题
1 打开仪器电源后，显示器无显示。
1）未装电池或电池接触不良。
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④ 滤波器自动测量：
可进行倍频程滤波器或1/3倍频程滤波器的自动测量，以上测量结果可通过液晶显示器显示或通过微型打印机打印出来。
4 RS232接口和计算机连接，波特率为9600。
5 可直接连UP-40S系列微型打印机打印测量结果。
6 数据可任意调阅，原始测量数据可保留，事后可查看和打印出来。
7 有电池欠压告警指示(
)。
8 有过载指示(Over)和欠量程指示(Low Value)。
9 可人工设定网格点号。
10 动态条图显示功能，每0.1s显示一次瞬时值可以准确地反映声
压的变化趋势。
四 结构特征
声级计的外形见图1，它由传声器、前置放大器和主机组成。正常工作时应将测试电容传声器和前置放大器安装于主机头部。仪器外壳采用塑压成形的上下机壳，内侧喷涂导电漆形成屏蔽层，具有良好的抗电磁干扰性。外形为锥形，可减少声反射。主机重量轻、体积小，可手持操作也可以使用三脚架等固定使用。打开背面电池盖，能方便装取电池。必要时，可旋出下机壳上的固定螺钉，取下机壳，对内部进行调试与维修。
五 使用方法
1 注意事项
使用前须先阅读本说明书，了解仪器的使用方法与注意事项。仪器每次使用前，最好先预热5分钟，特别是湿度较大，测量低声级时，
最好先预热10分钟。
4
Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、L5、L10、L50、L90、L95值、组号、序号，并等待下一组的测量。等到24组数据全测完后，仪器计算出Ldn、Ld、Ln和总的Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、L5、L10、
L50、L90、L95值并存储。
整时测量如果没有结束就人为关机、停止电源供应或者按 复位 按钮，已经测量的数据也被保存，并且可以显示或打印出来（参看10.显示测量数据）。
8 数据采集测量
同单次测量一样设置仪器为数据采集测量方式。在等待测量方式下，按 确定/暂停 按钮，仪器进入采集方式测量，测量结束，即显示出测量数据。
如果要测量机场噪声，根据机场飞机飞行时间，用户可任意选择设定测量时间和设定测量间隔，一般机场近跑道测点选测量时间为1分钟，机场一般测点选5分钟测量时间，机场24小时监测选24小时。
如果不能计算机场噪声，测量的原始数据也被保存，并可以传送到计算机进行各种数据处理。
9 滤波器测量
同单次测量一样设置仪器为倍频程滤波器或1/3倍频程滤波器自动
测量方式，在等待测量方式下，按 确定/暂停按钮，仪器进入滤波
器测量，测量结束后即显示出测量数据，此时可以按滤波器、▲/定
时 ▼/方式按钮查看数据或图形。
10 显示测量数据
按 显示 按钮，仪器选择显示单组测量数据、整时测量数据、采
集测量数据和滤波器测量数据，按 确定/暂停 按钮确认，显示屏先
显示最后一组测量的数据。（显示滤波器测量数据时要先选择组号）
显示单次测量数据时，按▲ ▼显示下一组或上一组数据。
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2 面板与按钮开关操作说明
面板与按钮开关操作说明，如图1所示：
量 程按钮：按下该按钮，仪器的测量范围即改变，改变的顺序按照 中→高→低→中 循环变化的。
计 权 按钮：按下该按钮，仪器的频率计权特性改变。如果原来是A 频率计权特性，按下该按钮即改变为 C 频率计权特性。再按即变为L线性。
快 慢按钮：按下该按钮，仪器的时间响应特性改变。如原来是 F （快）时间响应特性，按下该按钮即改变为 S（慢） 时间响应特性。
图 1
① 传声器 ②前置放大器 ③前置固定螺母
④ 液晶显示屏 ⑤面板控制键 ⑥RS232接口
⑦灵敏度校准电位器 ⑧交流输出口 ⑨电源开关
⑩外接电源插孔
5
确定/暂停 按钮：按下该按钮仪器进行测量或者暂停，还兼有确认的功能，在不同的条件下有不同的功能，具体的功能见相应测量章节。
保 持 按钮：按下该按钮仪器测量即进入或退出最大值保持功能。
设 置 按钮：按下该按钮仪器即进入设置功能，在此状态下，可以进行时间、测量方式等设置，具体操作见相关内容。
网格点 按钮：按下该按钮仪器即进入网格点设置功能。
显示/取消 按钮：按下该按钮仪器即进入测量数据显示功能。同时此按钮还兼有取消功能，在设置、输出、显示、网格点设定的过程中按下此按钮可以取消操作。
输 出 按钮：按下该按钮仪器即进入测量数据打印功能。循环选择打印单组、整时或采集的数据到打印机。
复 位 按钮：按下该按钮仪器即退出当前的操作，重新开始运行。
▲/定时 ▼/方式 按钮:在需要输入多选一的时候，按▲ ▼选择需要的操作。在等待测量时，按▲可以改变测量时间，按 ▼可以改变测量方式。
滤波器 按钮：瞬时声级测量时按该按钮，可测量倍频程滤波器或1/3倍频程滤波器的数据。在显示滤波器自动测量数据时按该按钮可
进行界面图形或数据的转换。
3 使用前准备
装电池: 打开仪器背面电池盖板，按照极性标记装入四节5号干电池，连续测量时间在20小时以上，建议用高能碱性电池，当外接电源时，通过一配套插头接入9V直流电压至右侧面的电源插孔中，请注意正负极性是 外正内负。
6
图中显示表示为即将进行的测量为单次10秒钟测量，网格点设置为6，仪器工作在A计权、F快时间计权和M中量程。
按 确定/暂停 按钮后仪器开始测量，显示屏显示单次测量所设置的测量时间及已经完成的测量时间。当仪器运行到所设置的测量时间，测量结束并且存储数据，同时显示屏显示这一组测量数据的Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、L5、L10、L50、L90、L95值、该组的序号、测量的起始时间等内容。
再按 确定/暂停 按钮后，仪器重新等待测量。
网格点设置可以根据用户需要进行设置，在开始测量前，按 网格点 按钮设置网格点号，若紧接着进行自动测量，该网格点号被保存在这组测量数据中（网格点设置只对单次测量有效，对整时测量、数据采集和滤波器自动测量无效）。
自动定时测量过程中可以暂停，参看下面Man（人工）时间测量部分。
Man（人工）时间测量
在进行Man时间单次测量时，测量不会自动结束，需要手动按一次确定/暂停 按钮后测量暂停，仪器显示一组测量数据。 如果再按确定/暂停 按钮，测量在原来基础上继续进行。如果按 输出 按钮，那么该组数据存储，并显示“保存数据”字符。
不是Man时间的单次测量（即自动定时的测量，例如单次10秒钟测量），也可以暂停。暂停后按 输出 后保存数据并退出测量，如按确定/暂停 则继续测量直到结束。
6 24小时整时测量
同单次测量一样设置仪器为整时测量方式（整时测量即每天测量24组，每小时测量一组，每组的测量时间可以设定）。在等待测量状态下，按 运行/暂停 按钮显示“等待整时测量”，（在整点时间启动
测量）如：8∶00（开始），9∶00，10∶00……直到第二天7∶00整测量最后一组数据。整时测量中每一组测量结束以后，显示这一组的13
测量的声音变化较大时，使仪器工作在S慢特性状态下，以便于读数。
如声级过高，过载指示OVER显示，则按 量程 按钮液晶显示“H”，此时仪器工作在H高量程；如果声级太低，欠量程指示“Low Value”出现，则按 量程 按钮使液晶显示“L”，此时仪器工作在L低量程。一般情况下，按 量程 按钮使液晶显示“M”，此时仪器工作在M中量程。
按保持按钮，显示“Hold”，仪器处于最大值保持测量状态。这时，只有当高于当前显示的声级到来时，该读数才会改变（升高），否则将予保持。再按一下该按钮“Hold”消失，仪器又回到测量瞬时声级状态。
按滤波器按钮和▲/定时 ▼/方式可查看倍频程滤波器或1/3倍频程滤波器单个频率点的声级值。
瞬时测量的数据不保存，测量结果与显示屏当时显示的量程、时间计权、频率计权等有关，测量时应检查显示屏的显示。
6 单次测量
仪器先设置为单次测量方式，然后进入等待测量状态（如果在以前的使用中已经设置为单次测量方式并保存下来，则开机后直接按 确定/暂停 即进入等待单次测量状态），如图6所示：
图 6
12如果用户配套延伸电缆，只需小心拧下传声器，拧松前置放大器固定螺母，将前置放大器拔出。将延伸电缆一端插入仪器，而在另一端装上传声器即可。注意延伸电缆插头定位槽的位置要同仪器对好。延伸电缆对测量结果没有影响。
如果要使用仪器所选配的打印机，应该用所配的智能充电器先行充电，充电时应关闭打印机的电源开关，充电器上指示灯为红色时表示打印机正在充电，指示灯转为绿色时表示打印机已充电完毕，即可进行打印。
通电检查：开启仪器右侧面上电源开关，显示器应显示瞬时声级，模拟表针刻度和仪器显示的声压的数值应跟随环境噪声变化而变化，如图2所示。如果在显示屏右上角出现“
”,表示电池不足，请及时更换电池。
图 2
声校准：仪器出厂时已进行过校准与检定，一般情况下不须进行校准，但如较长时间不用或更换传声器或测量规范中有要求的应进行校准。声校准器一般利用HS6020声校准器（1级）进行。校准器产生频率为1000Hz，声级为94dB的恒定声压，对本仪器由于使用1/2英寸
自由场响应传声器校准值为93.8dB。
7
设置量程HML：可以选中H高量程、M中量程、L低量程三种量程状态。
在等待测量状态，也可以通过 计权 、快慢 、量程来设置ACL、FS、HML三种状态，此时改变的状态不保存，在不关机或不复位的情况下有效。而通过 设置 按钮设置的ACL、FS、HML状态被保存下来，重新开机或复位后，仪器即在所设置的状态下测量瞬时声级。
删除测量数据：分别可以删除单次测量数据、整时测量数据、数据采集的数据和滤波器数据。在单次测量数据、整时测量数据和滤波器
数据的删除时，还可以选中删除最后一组数据或全部删除（仪器最多能同时存储250组单次测量数据、8组整时测量数据、1组采集数据、100组滤波器数据）。
复为缺省状态。
上面所说的各项设置完成后，即使关机或拿掉电池，状态仍保存在仪器中。若要改变仪器状态，可以按照上面所说的方法分别单独进行设置，也可以通过设置直接恢复为缺省状态。
5 瞬时声级测量
开启仪器电源开关或按 复位 按钮，工作方式即为瞬时声级测量，如图2所示。
如果要修改频率计权特性，可以按面板 计权 按钮，使液晶显示“C” “A”或“L”，显示数据即为相应的 C、A或L线性声级值。如果要修改时间计权特性，可按面板上的 快慢 按钮， 使液晶显示“Fast” 或 “Slow”，仪器即工作在F快特性或S慢特性，一般来说，
11
将声级校准器（94dB、1kHz）套在仪器的传声器上，不振不晃，按一下声级校准器电源开关按钮，仪器计权设置A、C或Lin(按面板上
计权 键)，声压级读数应为93.8dB，否则调节仪器右侧面的灵敏度校准电位器。校准完成取下校准器。如果用活塞发生器（124dB、
250Hz）校准，仪器计权必须设置在C 或Lin计权、H量程，校准读数应指示在124dB。
4．设置操作
开机或等待测量时，按 设置 按钮，显示屏显示如图3所示内容，反相显示的为选中的设置内容（下面的操作中，选中的内容同样为反相显示），此时按 ▲ ▼ 可以改变设置内容，设置的内容共有9个选项，分别为：
图 3
1） 时钟
2） 测量方式和时间
3） 背光模式
4） 开机模式
5） 计权方式 A C
6） 时间计权 F S
7） 量程HML
8） 删除测量数据
9） 恢复缺省设置
8
单次测量的测量时间为： Man(人
工)→10s→1m→5m→10m→15m→20m→30m→1h→8h→24h。整时测量的测量时间为： 10s→1m→5m→10m→15m→20m→30m→1h
数据采集的测量时间为：
哈尔滨工程大学 实验报告 实验名称：离散时间滤波器设计 班级：电子信息工程4班 学号： 姓名： 实验时间：2016年10月31日18：30 成绩：________________________________ 指导教师：栾晓明 实验室名称：数字信号处理实验室哈尔滨工程大学实验室与资产管理处制
实验七音频频谱分析仪设计与实现 一、 实验原理 MATLAB 是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，其数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数命令。本实验要求基于声卡和MTLAB 实现音频信号频谱分析仪的设计原理与实现，功能包括： (1)音频信号输入，从声卡输入、从WAV 文件输入、从标准信号发生器输入； (2)信号波形分析，包括幅值、频率、周期、相位的估计、以及统计量峰值、均值、均方值和方差的计算。 (3)信号频谱分析，频率、周期的统计，同行显示幅值谱、相位谱、实频谱、虚频谱和功率谱的曲线。 1、频率(周期)检测 对周期信号来说，可以用时域波形分析来确定信号的周期，也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。这里采用过零点(ti)的时间差T(周期)。频率即为f = 1/T ，由于能够求得多个T 值(ti 有多个)，故采用它们的平均值作为周期的估计值。 2、幅值检测 在一个周期内，求出信号最大值ymax 与最小值ymin 的差的一半，即A = (ymax - ymin)/2，同样，也会求出多个A 值，但第1个A 值对应的ymax 和ymin 不是在一个周期内搜索得到的，故以除第1个以外的A 值的平均作为幅值的估计值。 3、相位检测 采用过零法，即通过判断与同频零相位信号过零点时刻，计算其时间差，然后换成相应的相位差。φ=2π(1-ti/T)，{x}表示x 的小数部分，同样，以φ的平均值作为相位的估计值。 频率、幅值和相位估计的流程如图1所示。 4、数字信号统计量估计 (1) 峰值P 的估计 在样本数据x 中找出最大值与最小值，其差值为双峰值，双峰值的一半即为峰值。 P=0.5[max(yi)-min(yi)] (2)均值估计 i N i y N y E ∑== 1 )( 式中，N 为样本容量，下同。 (3) 均方值估计 () 20 2 1 ∑== N i i y N y E (4) 方差估计 ∑=-=N i i Y E y N y D 0 2))((1)(
HS6298B型噪声频谱分析操作规程 1.目的 规范FDC-1500防爆大气采样器操作程序，正确使用和维护仪器，保证采样工作能按规范方法正确进行。 2 范围 适用于FDC-1500防爆大气采样器使用操作。 3.职责 操作人员：按照本规程操作仪器，对仪器进行日常维护，作使用登记。 复核人员：负责对采样操作是否规范以及采样结果是否准确进行复核。 保管人员：负责监督仪器操作是否符合规程，对仪器进行定期维护、保养。 部门负责人：负责仪器综合管理。 4.主要技术指标 4.1 传声器：1/2英寸驻极体测试电容传声器（HS14423） 4.2 测量范围：35dB～130dB(A、C)； 40dB～130dB(Lin) 4.3 频率计权：20Hz～10kHz 4.4 时间计权：F( 快 )、S( 慢 ) 4.5 滤波器：1/1倍频程 4.6自动测量功能：Leq、LAE、SD、LN（L95、L90、L50、L10、L5）、Lmax、Lmin、Ldn、Ld、Ln。 4.7测量时间设定：Man、10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h、8h、24h、24h整时测量。 4.8 时钟：年、月、日、时、分、秒设置运行。 4.9测量数据自动存储：共500组单组数据，4组整时数据和50组滤波器自动测量数据。 4.10接口：分析仪通过RS-232C将数据传输给HS4784打印或传输给计算机处理。 4.11校准：使用HS6020校准至93.8dB。 4.12 显示器：使用专门为噪声测量仪器设计的LCD显示器。 4.13 电源：使用+9V外接电源(外+内-)，或者用5节5号高能碱性电池。 4.14 外形尺寸：l×b×h 307mm×80mm×30mm 4.15 重量：386g（不带电池） 4.16工作环境：温度-10℃～50℃、相对湿度 20%～90% 5.结构特征
Spectrum Analyzer Basics 频谱分析仪是通用的多功能测量仪器。例如：频谱分析仪可以对普通发射机进行多项测量，如频率、功率、失真、增益和噪声特性。 功能范围(Functional Areas ) 频谱分析仪的前面板控制分成几组，包含下列功能：频率扫描宽度和幅度(FREQUENCY,SPAN&LITUDE)键以及与此有关的软件菜单可设置频谱仪的三个基本功能。 仪器状态(INSTRUMENT STATE )：功能通常影响整个频谱仪的状态，而不仅是一个功能。 标记(MARKER)功能：根据频谱仪的显示迹线读出频率和幅度 提供信号分析的能力。 控制(CONTRIL)功能：允许调节频谱分析的带宽，扫描时间和 显示。 数字(DATA)键：允许变更激活功能的数值。 窗口(WINDOWS)键：打开窗口显示模式，允许窗口转换，控 制区域扫宽和区域位置。 基本功能(Fundamental Function) 频谱分析仪上有三种基本功能。通过设置中心频率，频率扫宽或者起始和终止频率，操作者可控制信号在频幕上的水平位置。信号的垂直位置由参考电平控制。一旦按下某个键，其
功能就变成了激活功能。与这些功能有关的量值可通过数据输入控制进行改变。 Sets the Center Frequency Adjusts the Span Peaks Signal Amplitude to 频率键(FREQUENCY) 按下频率( FREQUENCY)键，在频幕左侧显示CENTER 表示中心频率功能有效。中心频率(CENTERFREQ)软键标记发亮表示中心频率功能有效。激活功能框为荧屏上的长方形空间，其内部显示中心频率信息。出现在功能框中的数值可通过旋钮，步进键或数字/单位键改变。 频率扫宽键(SPAN) 按下频率扫宽 (SPAN)键， (SPAN)显示在活动功能框中，(SPAN)软键标记发亮，表明频率扫宽功能有效。频率扫宽的大小可通过旋钮，步进键或数字键/单位键改变。 幅度键(AMPLITUDE)按下 按下幅度键(AMPLITUDE)参考电平(REFLEVEL)0dbm显示在 激活功能框中，( REFLEVEL)软键标记发亮，表明参考电平功
HS5660C型噪声频谱分析仪操作指导书 1目的 规范使用HS5660C型噪声频谱分析仪。 2 适用范围 适用于HS5660C型噪声频谱分析仪的使用及维护。 3 职责 3.1起草人负责编写和修改操作规程。 3.2现场检测人员必须按照仪器操作规程进行检测，记录检测结果。 3.3科室主任审查批准，发布实施。 4操作规程 4.1通电检查：开启声级计右侧面上电源开关，显示器应显示A声级，F快特性，显示模拟表针刻度，（如果在左上角出现“Batt”，表示电池不足。）此时加声压，显示数据应跟随变化表示正常。 4.2声校准：将声级校准器（94dB、1kHz）配合在传声器上，不振不晃，开启校准器电源，声级计计权设置A、C或Lin，声压级读数应93.8dB，否则调节分析仪右侧面灵敏调节电位器，校准完成取下校准器。如果用活塞发生器（124dB、250Hz），声级计计权必须设置在C或Lin，校准读数应指示在124dB。 4.3.1瞬时声级测量：开启电源开关或按“复位”键，工作方式即为瞬时A声级、F快特性、中量程测量。 4.3.2滤波器选频测量：在工作状态下按“计权”键，显示为Lin，然后按“频率”键，选择滤波器测量，其中心频率为（31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz、1kHz、2kHz、4kHz、8kHz）此时显示的数据为对应频率点的声级值。 4.3.3滤波器自动测量：在工作状态下按两次“方式”键之后按“定时”键可以选择每个频率点的测量时间（10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h），此时按“运行”键开始测量。 4.3.4整时24小时自动测量：工作状态下按“方式”键，显示“Regular”，此时按“定时”键可以选择每个小时的测量时间（10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h），按“运行键”后开始测量。数据采集完毕后计算结果并存储所有数据。4.3.5 Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、LN（L95、L90、L50、L10、L5）等数据的测量：自动测量操作为工作状态下按“定时”键设置测量时间（10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h、8h、24h），按选择键选择自动测量的内容（Leq、L AE、SD、Lmax、Lmin、LN），测量结束后也可以按“选择”键查看数据，此时按“运行”键进行新的一次定时自动测量。手动测量为工作状态下按“定时”键设置测量时间，按“运行”后开始测量，到一定时间后再按“运行”键，分析仪即暂停
频谱分析仪 摘要频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，是一种多用途的电子测量仪器。随着软硬件技术的发展，仪器的智能化与虚拟化已成为未来实验室及研究机构的发展方向。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。本文介绍了一种使用GUI工具箱用matlab实现的简易虚拟频谱分析仪的设计方法。 关键词matlab，频谱分析仪，时域分析，频域分析
目录 1概述 (3) 2技术路线 (4) 3实现方法 (5) 3.1搭建GUI界面 (5) 3.2信号输入 (6) 3.2.1选择信号输入 (6) 3.2.2声卡输入 (7) 3.2.3读取wav文件 (7) 3.2.4信号发生器输入 (7) 3.3时域分析 (8) 3.4频域分析 (9) 3.5仿真 (10) 3.5.1声卡输入 (10) 3.5.2读取wav文件 (10) 3.5.3信号发生器 (11) 4存在的问题 (15) 5致谢...................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 (15)
1概述 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件。可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。图形用户界面(Graphical User Interface，简称GUI，又称图形用户接口)是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。与早期计算机使用的命令行界面相比，图形界面对于用户来说在视觉上更易于接受。MATLAB自带了强大的GUl工具[1]。在本文中，将利用MATLAB的GUI工具，设计出数字频谱分析仪。 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1赫兹以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号[2]。目前已经有许多较成熟的频谱分析软件，如SpectraLAB、RSAVu、dBFA等[3]。本文将给出的则是通过MATLAB软件实现的基于FFT的数字频谱分析仪。 FFT（Fast Fourier Transformation），即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的发现，但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅立叶变换，可以说是进了一大步[4]。 通过此次设计，能进一步掌握MATLAB软件开发过程的基本理论、基本知识和基本技能，熟悉基于MATLAB平台的若干信号处理系统开发及调试方法，且成本低，易于实现，容易修改，并可以进行仿真。该设计的进行可以为我们以后的学习工作奠定一定的基础。
频谱分析仪的使用方法（第一页） 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不
频谱分析仪基础知识性能指标及实用技巧 频谱分析仪是用来显示频域幅度的仪器，在射频领域有“射频万用表”的美称。在射频领域，传统的万用表已经不能有效测量信号的幅度，示波器测量频率很高的信号也比较困难，而这正是频谱分析仪的强项。本讲从频谱分析仪的种类与应用入手，介绍频谱分析仪的基本性能指标、操作要点和使用方法，供初级工程师入门学习；同时深入总结频谱分析仪的实用技巧，对频谱分析仪的常见问题以Q/A的形式进行归纳，帮助高级射频的工程师和爱好者进一步提高。 频谱分析仪的种类与应用 频谱分析仪主要用于显示频域输入信号的频谱特性，依据信号方式的差异分为即时频谱分析仪和扫描调谐频谱分析仪两种。完成频谱分析有扫频式和FFT两种方式：FFT适合于窄分析带宽，快速测量场合；扫频方式适合于宽频带分析场合。 即时频谱分析仪可在同一时间显示频域的信号振幅，其工作原理是针对不同的频率信号设置相对应的滤波器与检知器，并经由同步多工扫瞄器将信号输出至萤幕，优点在于能够显示周期性杂散波的瞬时反应，但缺点是价格昂贵，且频宽范围、滤波器的数目与最大多工交换时间都将对其性能表现造成限制。 扫瞄调谐频谱分析仪是最常用的频谱分析仪类型，它的基本结构与超外差式器类似，主要工作原理是输入信号透过衰减器直接加入混波器中，可调变的本地振荡器经由与CRT萤幕同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率，再将混波器与输入信号混波降频后的中频信号放大后、滤波与检波传送至CRT萤幕，因此CRT萤幕的纵轴将显示信号振幅与频率的相对关系。 基于快速傅立叶转换（FFT）的频谱分析仪透过傅立叶运算将被测信号分解成分立的频率分量，进而达到与传统频谱分析仪同样的结果。新型的频谱分析仪采用数位，直接由类比/数位转换器（ADC）对输入信号取样，再经傅立叶运算处理后而得到频谱分布图。 频谱分析仪透过频域对信号进行分析，广泛应用于监测电磁环境、无线电频谱监测、电子产品电磁兼容测量、无线电发射机发射特性、信号源输出信号品质、反无线窃听器等领域，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具，特别针对无线通讯信号的测量更是必要工具。另外，由于频谱仪具有图示化射频信号的能力，频谱图可以帮助我们了解信号的特性和类型，有助于最终了解信号的调制方式和机的类型。在军事领域，频谱仪在电子对抗和频谱监测中
噪声频谱分析仪操作规程 一、测量前准备 1. 装电池：5节5号干电池，如果连续测定8小时以上，使用高能碱性电池。 如使用外接电源，请注意正负极性。 2. 装传感器：将传感器对准前置级头子螺纹口顺时针旋紧。 3. 通电检查：开启电源开关，显示器应显示A声级，F快特性，显示模拟表针刻度，如果在左上角出现“Batt”，表示电池不足，应及时更换电池，此时显示的数据随声压而变化表示正常。 4. 声校准：将声级校准器（94dB、1kHz）配合在传声器上，开启校准器电源，声级计计权设置A或Lin，声压读数应是93.8dB，否则调节声级计右侧面灵敏度调节电位器，校准完成后取下校准器。 二、瞬时声级测量 1. 打开开关,选择快慢档,所显示的数值即为瞬时声压（A声级） 2. 按保持键则读数为最大声压（A声级） 三、测量时间设置 1. 按［定时］进入设定方式，再按［定时］，测量时间依次为10s→1m→5m →10m→15m→20m→1h→8h→24h→Man→10s变化，若设定在1m时停止按键，表示自动测量时间为1分钟，其余类似。 2. 测量运行：设定好测量时间，按［运行］进入自动测量状态。显示“RUN”标记，到预定时间结束，“RUN”标记消失，显示“PAUSE”暂停标记。 3. 读取数据：按［选择］，数据依次调出显示Leq→SD→Lmax→L95→L90→L50→L10→L5→Leq 四、频谱测量方法 1. 手动方式 ［复位］→［计权］→显示“Lin”→［频率］→显示“.”表示1/1中心频率→［定时］设定测量时间→［运行］→显示“PUASE”读数为声压级 2. 自动测量 ［复位］→［计权］→显示“Lin”→［定时］设定测量时间→连续按［频率］→直到1/1中心频率点全部选通，显示“.”→［运行］→自动测量自动记
Aｄobe Auditｉon系列教程（二)：频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器，在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化，虚拟仪器技术广泛应用，有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用ＡdｏbｅAudition的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真!? 1. 频谱显示模式? Ａdoｂe Audition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Auｄｉtioｎ:数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形，即可进行频谱分析。这里我们新建一段２0秒的对数扫频信号(本文大多选用直接建立的波形,以便了解信号原始波形的标准频谱特征），然后选择“Vｉeｗ=>Sｐectral Vieｗ”(视图=＞频谱)，如图1，或点击快捷工具栏的“Togｇle bｅtwｅen Ｓｐectral and Wavｅｆorm vｉews”(切换频谱视图／波形视图）按扭,即可将波形以频谱显示的方式显示出来，如图2。扫频的频谱显示见图３。 图1
图2 图3 可以看到，横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了，可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约1１KＨz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄，指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。 图4
一概述 HS5671B型噪声频谱分析仪既是一种测量指数时间计权声级的通用声级计，又是能测量时间平均声级的积分平均声级计和测量声暴露的积分声级计，它还能测量累计百分声级（统计声级），其性能符合GB/T17181-1997和IEC61672-2002标准对1级声级计的要求，同时也符合IEC1260和GB/T3241对1/1，1/3倍频程滤波器和的要求，对射频场敏感度属X类。 本仪器采用了先进的数字检波技术，具有可靠性高、稳定性好、动态范围宽等优点。本仪器采用128×64点阵式液晶显示器带背景光显示，全中文界面，显示内容丰富，操作界面采用菜单方式，有汉字提示功能，用户操作简便，电池供电，测量结果可长期保存在仪器内，通过内置RS-232接口在现场或事后用微型打印机打印出来或送到计算机中去处理。 二主要技术性能 1 传声器：Φ12.7mm(1/2″)予极化测试电容传声器，灵敏度约30mV/Pa 频率范围：10Hz~20kHz， 2 测量范围：25dB~130dB(A) 30dB~130dB(C) 35dB~130dB（L） 3 频率范围：10Hz~20 kHz 4 频率计权：A、C、Lin计权 5 参考方向为电容传声器的轴向 6 参考声压级：94dB 7 时间计权：快（F）、慢（S） 8 检波器特性：数字检波，真有效值 9 仪器类型：1级 10 级量程分高、中、低三档： 高量程H 60dB～130 dB 中量程M 40dB～110 dB 低量程L 25dB～90 dB 每档线性范围≥60dB。以中量程为参考量程。 11 测量时间设定：Man (人工)、10s、1min、5min、10min、15min、20min、30min、1h、8h、24h、24h整时。 12 自动测量功能：Lp、Leq、LAE、LN(L5、L10、L50、L90、L95)、SD、Lmax、Lmin、E、Ld、Ln、Ldn、1/1、1/3滤波器自动测量、混响Tr、噪声数据采集等。*
LAB # 1 – ANALYZING SIGNALS IN THE FREQUENCY DOMAIN INTRODUCTION You have probably connected various equipment to an oscilloscope in order to test various characteristics; if so, you know that the oscilloscope display shows the user a graph of amplitude (voltage) vs. time. Amplitude is on the vertical axis and time is on the horizontal axis. In telecommunications, when dealing with radio frequency (RF) waves, it is often beneficial to view signals in the frequency domain, rather than in the time domain. In the frequency domain, the vertical axis is still amplitude (usually power), but the horizontal axis is frequency instead of time. TIME DOMAIN: Amplitude vs. Time FREQUENCY DOMAIN: Amplitude vs. Frequency In this experiment, we will look at the characteristics of an RF signal using an oscilloscope (time domain) and using a spectrum analyzer (frequency domain). This will prepare you for future labs that deal with frequency-domain signals. MATERIALS & SETUP ? 1 MHz Signal Generator ? Oscilloscope ?HP Spectrum Analyzer ?BNC T-Connector ? Coaxial Cables ?RF adapters Fig. 1-1
HS5671B型噪声频谱分析仪 使用说明书
嘉兴恒升电子有限公司 注意事项：仪器所用的传声器是一种精密传感器，请勿碰撞，以免膜片破损，不用时应放置妥当。如人为损坏不属保修范围。安装电池或外接电源应注意极性，切勿反接，仪器长期不使用时应取下电池，以
免漏液损坏仪器。仪器应避免放置于高温、潮湿、有污水、灰尘及含盐酸、碱成分高的空气或化学气体的地方，避免阳光直射。请勿擅自拆卸仪器，如果仪器工作不正常，可送修理单位或厂方检修。如私自拆卸不属保修范围。 装箱清单： 1）HS5671B型分析仪一台 2）使用说明书一本 3）产品合格证一张 4）产品检定证书一份 5）程序软盘一张 6）计算机接口连接线一根 7）风罩一只 8）钟表起子一把 9）携带箱一只 以下根据订货要求另外提供 10）5m、10m、15m、20m延伸电缆一根 11）UP40TS微型打印机及连线一台 12）三脚架一只 13）声级校准器一只 14) 主机外接电源（6V）一只 18 一概述 HS5671B型噪声频谱分析仪既是一种测量指数时间计权声级的通用声级计，又是能测量时间平均声级的积分平均声级计和测量声暴露的积分声级计，它还能测量累计百分声级（统计声级），其性能符合GB/T17181-1997和IEC61672-2002标准对1级声级计的要求，同时也符合IEC1260和GB/T3241对倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器的要求，对射频场敏感度属X类。
本仪器采用了先进的数字检波技术，具有可靠性高、稳定性好、动态范围宽等优点。本仪器采用128×64点阵式液晶显示器带背景光显示，全中文界面，显示内容丰富，操作界面采用菜单方式，有汉字提示功能，用户操作简便，电池供电，测量结果可长期保存在仪器内，通过内置RS-232接口在现场或事后用微型打印机打印出来或送到计算机中去处理。 本仪器结构紧凑、造型美观、功能多、自动化程度高，可用于环境噪声的测量，也可用于劳动保护、工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量，还可以用于实验室进行噪声分析。 二主要技术性能 1 传声器：Φ12.7mm(1/2″)予极化测试电容传声器，灵敏度约 30mV/Pa 频率范围：20Hz~20kHz 2 测量范围：35dB~130dB(A) 40dB~130dB(C) 35dB~130dB（L） 3 频率范围：10Hz~20 kHz 4 频率计权：A、C计权 5 参考方向为电容传声器的轴向 6 参考声压级：94dB 7 时间计权：快（F）、慢（S） 8 检波器特性：数字检波，真有效值 1
AdoｂｅＡｕditｉon系列教程(二)：频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器,在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化,虚拟仪器技术广泛应用，有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用AdobｅＡｕdiｔiｏn的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真! 1. 频谱显示模式 AｄobｅAudition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Ａuｄitｉｏn：数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形，即可进行频谱分析。这里我们新建一段2０秒的对数扫频信号（本文大多选用直接建立的波形，以便了解信号原始波形的标准频谱特征）,然后选择“Viｅｗ=＞Spe ｃtrａl Ｖiew”（视图=＞频谱）,如图1，或点击快捷工具栏的“Ｔｏｇgle ｂetween Sｐeｃｔraｌ and Ｗaveform views”(切换频谱视图/波形视图)按扭，即可将波形以频谱显示的方式显示出来，如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1
图２ 图3 可以看到，横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了,可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KＨz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄,指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。
频谱分析仪的使用方法 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不稳定，甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题，即信号低于20mv频率计就无能为力了，如用示波器测量时，信号5％失真示波器看不出来，在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。
标题：基于MATLAB的声音信号频谱分析仪设计 2009-05-17 13:49:14 基于MATLAB的声音信号频谱分析仪设计 1．概述 随着软硬件技术的发展，仪器的智能化与虚拟化已成为未来实验室及研究机构的发展方向[1]。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。基于计算机软硬件平台的虚拟仪器可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等[2]。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能的飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面，并给虚拟仪器生产厂家不断带来连锅端的技术更新速率。目前已经有许多较成熟的频谱分析软件，如S pectraLAB、RSAVu、dBFA等。 声卡是多媒体计算机最基本的配置硬件之一，价格便宜，使用方便。MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，他的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令[3]。本文将给出基于声卡与MATLAB的声音信号频谱分析仪的设计原理与实现方法，功能包括： (1) 音频信号信号输入，从声卡输入、从WAV文件输入、从标准信号发生器输入； (2) 信号波形分析，包括幅值、频率、周期、相位的估计，以及统计量峰值、均值、均方值和方差的计算； (3) 信号频谱分析，频率、周期的估计，图形显示幅值谱、相位谱、实频谱、虚频谱和功率谱的曲线。 2．设计原理2.1波形分析原理2.1.1 信号频率、幅值和相位估计 (1)频率(周期)检测 对周期信号来说，可以用时域波形分析来确定信号的周期，也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。这里采用过零点(ti)的时间差T(周期)。频率即为f = 1/T，由于能够求得多个T值(ti有多个)，故采用它们的平均值作为周期的估计值。 (2)幅值检测 在一个周期内，求出信号最大值y max与最小值y min的差的一半，即A = (y max- y min)/2，同样，也会求出多个A值，但第1个A值对应的y max和y min不是在一个周期内搜索得到的，故以除第1个以外的A值的平均作为幅值的估计值。 (3)相位检测 采用过零法，即通过判断与同频零相位信号过零点时刻，计算其时间差，然后换成相应的相位差。φ=2π(1-t i/T)，{x}表示x的小数部分，同样，以φ的平均值作为相位的估计值。 频率、幅值和相位估计的流程如图1所示。
Agilent E4402B ESA-E Series Spectrum Analyzer 使用方法简介 宁波之猫 2009-6-17
目录 1简介............................................................... 2.面板............................................................... 2.1 操作区....................................................... 2.2 屏幕显示..................................................... 3.各功能区的使用..................................................... 3.1 Control（控制）功能区........................................ 3.1.1 Frequency Channel：.................................... 3.1.2 Span X Scale........................................... 3.1.3 Amplitude Y Scale...................................... 3.1.4 Input/Output........................................... 3.1.5 View/Trace............................................. 3.1.6 Display................................................ 3.1.7 Mode................................................... 3.1.8 Det/Demod.............................................. 3.1.9 Auto Cuple............................................. ............................................................. ............................................................. ............................................................. ............................................................. ............................................................. 3.2 Measure（测量）功能区........................................ 3.2.1 Measure................................................ 3.2.2 Meas Setup............................................. 3.2.3 Meas Control........................................... 3.3 System（系统）功能区......................................... 3.3.1 System................................................. 3.3.2 Preset................................................. 3.3.3 File................................................... 3.3.4 Print Setup&Print...................................... 3.4 Marker（标记）功能区......................................... 3.4.1 Marker................................................. 3.4.2 Peak Search............................................ 3.4.3 Freq Count............................................. 3.4.4 Marker →.............................................. 4.测试步骤举例.......................................................
信号处理实验 实验八：音频频谱分析仪设计与实现
一、实验名称：音频频谱分析仪设计与实现 二、实验原理： MATLAB是一个数据信息和处理功能十分强大的工程实用软件，其数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令。本实验可以用MATLAB进行音频信号频谱分析仪的设计与实现。 1、信号频率、幅值和相位估计 (1)频率(周期)检测 对周期信号来说，可以用时域波形分析来确定信号的周期，也就是计算相邻的两个信号波峰的时间差、或过零点的时间差。这里采用过零点(ti)的时间差T(周期)。频率即为f = 1/T，由于能够求得多个T值(ti有多个)，故采用它们的平均值作为周期的估计值。 (2)幅值检测 在一个周期内，求出信号最大值ymax与最小值ymin的差的一半，即A = (ymax - ymin)/2，同样，也会求出多个A值，但第1个A值对应的ymax和ymin不是在一个周期内搜索得到的，故以除第1个以外的A值的平均作为幅值的估计值。 (3)相位检测 采用过零法，即通过判断与同频零相位信号过零点时刻，计算其时间差，然后换成相应的相位差。φ=2π(1-ti/T)，{x}表示x的小数部分，同样，以φ的平均值作为相位的估计值。 频率、幅值和相位估计的流程如图所示。
其中tin表示第n个过零点，yi为第i个采样点的值，Fs为采样频率。 2、数字信号统计量估计 (1) 峰值P的估计 在样本数据x中找出最大值与最小值，其差值为双峰值，双峰值的一半即为峰值。P=0.5[max(yi)-min(yi)] (2)均值估计 式中，N为样本容量，下同。 (3) 均方值估计
电磁干扰测量与诊断 当你的产品由于电磁干扰发射强度超过电磁兼容标准规定而不能出厂时，或当由于电路模块之间的电磁干扰，系统不能正常工作时，我们就要解决电磁干扰的问题。要解决电磁干扰问题，首先要能够“看”到电磁干扰，了解电磁干扰的幅度和发生源。本文要介绍有关电磁干扰测量和判断干扰发生源的方法。 １．测量仪器 谈到测量电信号，电气工程师首先想到的可能就是示波器。示波器是一种将电压幅度随时间变化的规律显示出来的仪器，它相当于电气工程师的眼睛，使你能够看到线路中电流和电压的变化规律，从而掌握电路的工作状态。但是示波器并不是电磁干扰测量与诊断的理想工具。这是因为： A. 所有电磁兼容标准中的电磁干扰极限值都是在频域中定义的，而示波器显示出的时域波形。因此测试得到的结果无法直接与标准比较。为了将测试结果与标准相比较，必须将时域波形变换为频域频谱。 B. 电磁干扰相对于电路的工作信号往往都是较小的，并且电磁干扰的频率往往比信号高，而当一些幅度较低的高频信号叠加在一个幅度较大的低频信号时，用示波器是无法进行测量。 C. 示波器的灵敏度在mV级，而由天线接收到的电磁干扰的幅度通常为V级，因此示波器不能满足灵敏度的要求。 测量电磁干扰更合适的仪器是频谱分析仪。频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器，它显示的波形称为频谱。频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点，它能够精确测量各个频率上的干扰强度。 对于电磁干扰问题的分析而言，频谱分析仪是比示波器更有用的仪器。而用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量。 1.1 频谱分析仪的原理 频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机，它的原理图如图1所示。 图1 频谱分析仪的原理框图