噪声测试及频谱分析
一. 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，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，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
文字显示芯片和装饰芯片，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
图1.2 噪声测量实验参考设计原理图
4)在本实验中“频谱计算”芯片将由数据采集仪采集并存储于10号数据线中的
原始信号取出，进行功率谱计算，将计算结果存储于内存芯片11号线中，因为要求进行功率谱计算，其“频谱类型”参数设定为1，该芯片的参数设定样例如图
1.3所示。“倍频程”芯片完成对声音信号的倍频程分析以及声压级的计算功能，
因为声压级是按对数规律计算的，所以将“1/1，1/3”参数设置为3，进行对数1/3倍频程计算，并将计算结果输出到13号数据线中，其频率计权网络取A计权，即将“频率计权”参数设置为1，另外“倍频程”芯片还有一个特殊功能，将声压级的计算结果存储于输出数据组的第1位上，实际应用中可以将此数值直接读出作为噪声测量值，该芯片的参数设置样例如图1.4所示。
声压级数值的取出可以用“VBScript脚本”芯片来完成，在软面包板上插入该芯片，然后在其中添加从13号数据线取出第一位存储单元取值的代码，并将计算结果输出到数码LED芯片中显示即可。
5)点击面板中的“测量”按钮，首先测量背景噪声并记录其结果。然后启动电机，
调节电机转速，获得合适噪声大小。在多个方向测量噪声值并记录其结果，根据
实验原理中环境噪声和被测声源之间计算关系的说明，得到被测声源声压级的正
确值。
二. 附录
图31.8 环境噪声测量实验信号处理框图
应用Matlab对含噪声的语音信号进行频谱分析及滤波 一、实验内容 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号)，对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比试听，分析信号的变化。 二、实现步骤 1．语音信号的采集 利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1 s内。然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，（可用默认的采样频率或者自己设定采样频率）。 2．语音信号的频谱分析 要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。 在采集得到的语音信号中加入正弦噪声信号，然后对加入噪声信号后的语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。并利用sound试听前后语音信号的不同。
分别设计IIR和FIR滤波器，对加入噪声信号的语音信号进行去噪，画出并分析去噪后的语音信号的频谱，并进行前后试听对比。 3.数字滤波器设计 给出数字低通滤波器性能指标:如，通带截止频率fp＝10000 Hz，阻带截止频率fs＝12000 Hz（可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置），阻带最小衰减Rs＝50 dB，通带最大衰减Rp＝3 dB（也可自己设置），采样频率根据自己语音信号采样频率设定。
报告内容 一、实验原理 含噪声语音信号通过低通滤波器，高频的噪声信号会被过滤掉，得到清晰的无噪声语音信号。 二、实验内容 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号)，对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比试听，分析信号的变化。给出数字低通滤波器性能指标:如，通带截止频率fp＝10000 Hz，阻带截止频率fs＝12000 Hz （可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置），阻带最小衰减Rs＝50 dB，通带最大衰减Rp＝3 dB（也可自己设置），采样频率根据自己语音信号采样频率设定。 三、实验程序 1、原始信号采集和分析 clc;clear;close all; fs=10000; %语音信号采样频率为10000 x1=wavread('C:\Users\acer\Desktop\voice.wav'); %读取语音信号的数据，赋给x1 sound(x1,40000); %播放语音信号 y1=fft(x1,10240); %对信号做1024点FFT变换 f=fs*(0:1999)/1024; figure(1); plot(x1) %做原始语音信号的时域图形 title('原始语音信号'); xlabel('time n'); ylabel('fuzhi n'); figure(2); plot(f,abs(y1(1:2000))); %做原始语音信号的频谱图形 title('原始语音信号频谱') xlabel('Hz'); ylabel('fuzhi');
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：
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
噪声测定实验 一实验目的 1掌握AWA5610C声级计的工作原理及其使用方法 2掌握AWA6270A噪声频谱分析仪的工作原理及其使用方法 二实验内容 1使用AWA5610C声级计测量噪音 2使用AWA6270A噪声频谱分析仪测量噪音 三实验原理 1 AWA5610C声级计的工作原理 工作原理是被测的声压信号通过传声器转换成电压信号，然后经衰减器、放大器以及相应的计权网络、滤波器，或者输入记录仪器，或者经过均方根值检波器直接推动以分贝标定 的指示表头。 2 AWA6270A噪声频谱分析仪的工作原理 工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大,滤波与检波传送到CRT的垂直方向板。 四实验设备仪器 （一）AWA5610C声级计 AWA5610C型积分声级计是一种袖珍式智能化噪声测量仪 器，可广泛应用于环境噪声的测量与自动监测，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。 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。 主要技术性能： 驻极体测试电容传声器，灵敏度： 1.传声器：Φ1 2.7mm(1/2”） 约40mV/Pa，频率范围：20Hz～12.5kHz。 2.测量范围：35～130dBA(以2×10-5Pa为参考，下同） 3.频率范围：20Hz～12.5kHz 4.频率计权：A计权 5.时间计权：快（F），慢（S） 图1 AWA5610C声级计 6.检波器特性：真有效值、峰值因数 3 7.准确度：2型 8.测量时间：手控、10s、1min、5min、10min、20min、1h、4h、8h、24h。 9.显示：4位LCD，直接显示测量结果Lp、Leq、Lmax、Lmin、Linst、Tm及日历年、月、日、时、分、秒等。 10.储存：60组数据，包括年、月、日、时、分、设定时间、测量经历时间、最大声级， 最小声级、等效声级。 11.输出接口：RS—232C，可接至微型打印机或计算机。
一、实验内容 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号)，对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比试听，分析信号的变化。 二、实现步骤 1．语音信号的采集 利用Windows下的录音机，录制一段自己的话音，时间在1 s内。然后在Matlab软件平台下，利用函数wavread对语音信号进行采样，（可用默认的采样频率或者自己设定采样频率）。 2．语音信号的频谱分析 要求首先画出语音信号的时域波形；然后对语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。 在采集得到的语音信号中加入正弦噪声信号，然后对加入噪声信号后的语音号进行快速傅里叶变换，得到信号的频谱特性。并利用sound试听前后语音信号的不同。 分别设计IIR和FIR滤波器，对加入噪声信号的语音信号进行去噪，
画出并分析去噪后的语音信号的频谱，并进行前后试听对比。 3.数字滤波器设计 给出数字低通滤波器性能指标:如，通带截止频率fp＝10000 Hz，阻带截止频率fs＝12000 Hz（可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置），阻带最小衰减Rs＝50 dB，通带最大衰减Rp ＝3 dB（也可自己设置），采样频率根据自己语音信号采样频率设定。
报告内容 一、实验原理 含噪声语音信号通过低通滤波器，高频的噪声信号会被过滤掉，得到清晰的无噪声语音信号。 二、实验内容 录制一段个人自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图；在语音信号中增加正弦噪声信号(自己设置几个频率的正弦信号)，对加入噪声信号后的语音信号进行频谱分析；给定滤波器的性能指标，采用窗函数法和双线性变换设计数字滤波器，并画出滤波器的频率响应；然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比试听，分析信号的变化。给出数字低通滤波器性能指标:如，通带截止频率fp＝10000 Hz，阻带截止频率fs＝12000 Hz （可根据自己所加入噪声信号的频率进行阻带截止频率设置），阻带最小衰减Rs＝50 dB，通带最大衰减Rp＝3 dB（也可自己设置），采样频率根据自己语音信号采样频率设定。 三、实验程序 1、原始信号采集和分析 clc;clear;close all; fs=10000; %语音信号采样频率为10000 x1=wavread('C:\Users\acer\Desktop\'); %读取语音信号的数据，赋给x1 sound(x1,40000); %播放语音信号 y1=fft(x1,10240); %对信号做1024点FFT变换 f=fs*(0:1999)/1024; figure(1); plot(x1) %做原始语音信号的时域图形 title('原始语音信号'); xlabel('time n'); ylabel('fuzhi n'); figure(2); plot(f,abs(y1(1:2000))); %做原始语音信号的频谱图形 title('原始语音信号频谱') xlabel('Hz'); ylabel('fuzhi');
噪声测试及频谱分析 一. 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，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，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 文字显示芯片和装饰芯片，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 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 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。
噪声测量和频谱分析仪器 概述：噪声测量和频谱分析仪器，本底噪声低，动态范围大；模块化设计，配置不同硬件和软件模块,使仪器分别具有噪声频譜分析、积分采集、统计分析、24h测量、脉冲噪声测量、混响时间测量等不同的功能。仪器采用数字检波和开关电容滤波技术，具有精度高、稳定性好、可靠性高等特点。测量和分析结果可以保存、打印、送入计算机。适用于各种工业噪声测量和频谱分析、环境噪声监测，以及建筑物内混响时间测量。 特点：◎超大容量储存；◎大屏幕LCD显示，有背光； ◎F型和G型内置倍频程滤波器；◎D型可测脉冲噪声。 系列产品模块选择和组合及用途，如下表: 模块配置 频谱分析 统计分析 主要技术性能： 模块型号 用途 积分采集和脉冲噪声测量 统计分析和24h测量 统计分析、频谱分析和混响时间测量 符合标准 GB/T3785 1型，JJG188-2002 1级，IEC 61672-1：2002 1级 2级 传声器 AW A14423型预极化测试电容传声器(1/2”)，标称灵敏度50mV/Pa AW A14421 本机噪声 小于18dB(A)，23dB（C），28dB（F） 小于23dB(A) 测量上限 130dB
频率范围 10 Hz～20 kHz 20Hz~12.5kHz 频率计权 A，C，Flat (平直响应) 时间平均 F，S，I及线性平均 指数平均(有效值) F，S及线性平均 量程 10～80，20～90，30～100，40～110，50～120，60～130 线性工作范围 70dB 内置滤波器 —— 1/1倍频程滤波器， 中心频率： 31.5 Hz~16 kHz 1/1倍频程滤波器， 中心频率： 31.5 Hz~8 kHz 测量方式 Lp，Leq，Lmax，Lmin，LAE，E Lp，Leq，Lmax，Lmin，LAE，E，L5，L10，L50，L90，L95和24h测量采样时间间隔 31ms（脉冲测量7.8ms） 31ms 31ms（Tr测量16ms） 积分时间
相位噪声基础及测试原理和方法 相位噪声指标对于当前的射频微波系统、移动通信系统、雷达系统等电子系统影响非常明显，将直接影响系统指标的优劣。该项指标对于系统的研发、设计均具有指导意义。相位噪声指标的测试手段很多，如何能够精准的测量该指标是射频微波领域的一项重要任务。随着当前接收机相位噪声指标越来越高，相应的测试技术和测试手段也有了很大的进步。同时，与相位噪声测试相关的其他测试需求也越来越多，如何准确的进行这些指标的测试也愈发重要。 1、引言 随着电子技术的发展，器件的噪声系数越来越低，放大器的动态范围也越来越大，增益也大有提高，使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时，随着技术的不断提高，对电路系统又提出了更高的要求，这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声，在现代技术中，相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。 相位噪声好坏对通讯系统有很大影响，尤其现代通讯系统中状态很多，频道又很密集，并且不断的变换，所以对相位噪声的要求也愈来愈高。如果本振信号的相位噪声较差，会增加通信中的误码率，影响载频跟踪精度。相位噪声不好，不仅增加误码率、影响载频跟踪精度，还影响通信接收机信道内、外性能测量，相位噪声对邻近频道选择性有影响。如果要求接收机选择性越高，则相位噪声就必须更好，要求接收机灵敏度越高，相位噪声也必须更好。 总之，对于现代通信的各种接收机，相位噪声指标尤为重要，对于该指标的精准测试要求也越来越高，相应的技术手段要求也越来越高。 2、相位噪声基础 2.1、什么是相位噪声 相位噪声是振荡器在短时间内频率稳定度的度量参数。它来源于振荡器输出信号由噪声引起的相位、频率的变化。频率稳定度分为两个方面：长期稳定度和短期稳定度，其中，短期稳定度在时域内用艾伦方差来表示，在频域内用相位噪声来表示。 2.2、相位噪声的定义
课程设计任务书 学生姓名：苗强强专业班级：电信1204 指导教师：阙大顺沈维聪工作单位：信息工程学院 题目: 程控宽带放大器的设计 初始条件： 程控宽带放大器是电子电路中常用模块，在智能仪器设备及嵌入式系统中有广 泛的应用。因此对于电子信息专业的技术人员来说，熟练掌握该项技术很有必要。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体 要求） （1）输入阻抗>1KΩ,单端输入，单端输出，放大器负载电阻为600Ω； （2）3dB通频带10kHz~6MHz，在20kHz~5MHz频带内增益起伏<1dB。 （3）增益调节范围10 dB~40 dB，（通过键盘操作调节）。 （4）发挥部分：当输入频率或输出负载发生变化时，通过微处理器自动调节，保持 放大器增益不变。 （5）电路通过仿真即可。 时间安排： 1. 任务书下达，查阅资料 1天 2. 制图规范、设计说明书讲解 2天 3. 设计计算说明书的书写 5天 4. 绘制图纸 1天 5. 答辩 1天 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
滤波器设计在数字信号处理中占有极其重要的地位，FIR数字滤波器和IIR滤波器是滤波器设计的重要组成部分。利用MATLAB信号处理工具箱可以快速有效地设计各种数字滤波器。课题基于MATLAB有噪音语音信号处理的设计与实现，综合运用数字信号处理的理论知识对加噪声语音信号进行时域、频域分析和滤波。通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB 作为编程工具进行计算机实现。在设计实现的过程中，使用窗函数法来设计FIR数字滤波器，用巴特沃斯、切比雪夫和双线性变法设计IIR数字滤波器，并利用MATLAB 作为辅助工具完成设计中的计算与图形的绘制。通过对对所设计滤波器的仿真和频率特性分析，可知利用MATLAB信号处理工具箱可以有效快捷地设计FIR和IIR数字滤波器，过程简单方便，结果的各项性能指标均达到指定要求。 关键词数字滤波器 MATLAB IIR滤波器 FIR滤波器
根据《声环境质量标准》（GB3096-2008），监测点所在地噪声执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）2,4a类标准，即昼间小于60dB（A），夜间小于50dB（A）；昼间小于70dB（A），夜间小于55dB（A）。受业主委托，本公司于2016年9月24至25日对本项目背景噪声进行监测，噪声监测结果见表。类比HJ2.4-2009《环境影响评价技术导则声环境》中工业噪声预测模式，预测噪声源对附近声环境敏感点的影响，同时考虑遮挡物衰减、空气吸收衰减、地面附加衰减，对某些难以定量的参数，查相关资料进行估算。得出预测数据见表 项目噪声主要有来自空调、抽油烟风机等运行产生的噪声，各类水泵、供配电设备等运行产生的噪声，以及汽车行驶的交通噪声和社会活动噪声等，采用类比实测的平均声级确定其声源强度见表3和表4。 表3交通噪声源强 表4项目噪声源平均声级值 由于项目周边敏感点偏多，周围商铺众多，紧靠主次干道，除了项目本身产生噪音，周围环境中噪音影响因素多，商场的宣传声音；小贩的叫卖声，道路上行驶车辆的鸣笛声等对噪声预测都产生很大影响，因此在预测过程中，需要把这些因素考虑到其中。考虑到车辆鸣笛等噪音为瞬时噪音，在监测数据整理过程中需要将这些瞬时噪音分割处理，最后得出数据，将预测结果与实测结果对比，得出结论，结论显示有几处敏感点噪声超标，可能是由于瞬时噪音的影响，也可能
是由于衰减过程中，其他噪声源对其产生叠加，为了更好控制噪声对周围敏感点的影响，需要作出以下措施进行预防。 敏感点附近施工单位应严格遵守《中华人民共和国环境噪声污染防治法》的规定，合理安排好施工时间，避开早7：30—8:00、中11：00—12:00、晚5：00—6:00（为上学、放学，上、下班高峰期），运输车辆尽量让行，不得在夜间（22：00～6：00）进行产生强噪声污染的建筑施工作业。因施工工艺需要等原因确需连续施工的，必须提前7日持有关部门出具的确需连续施工证明向环境保护行政主管部门提出申请，经批准后方可施工。经批准夜间建筑施工作业的，施工单位应当提前3日向附近居民公告。公告内容应当包括：本次连续施工起止时间、施工内容、工地负责人及其联系方式、投诉渠道。 水泵、变电器等设备置于设备房内，对水泵等高噪声源采用墙体隔声、基础减震处理，最大可能减少对周围声环境影响。
噪音计声级计的结构和工作原理噪音计又叫声级计，是一种能把工业噪声、生活噪声和交通噪声等，按人耳听觉特性近似地测定其噪声级的仪器。 噪音级是指用声级计测得的并经过听感修正的声压级（dB）或响度级（phon）。根据声级计在标准条件下测量1000Hz纯音所表现的精度，60年代国际上把声级计分为两类，一类叫精密声级计，一类叫普通。我国也采用这种方法。 噪音计计权网络一般有A、B、C三种。A计权声级是模拟人耳对55分贝以下低强度噪声的频率特性；B计权声级是模拟55~85分贝的中等强度噪声的频率特性；C计权声级是模拟高强度噪声的特性。 回答：2010-08-12 16:59声级计的工作原理是：由传声器将声音转换成电信号，再由前置放大器变换阻抗，使传声器与衰减器匹配。放大器将输出信号加到计权网络，对信号进行频率计权( 或外接滤波器) ，然后再经衰减器及放大器将信号放大到一定的幅值，送到有效值检波器( 或外按电平记录仪) ，在指示表头上给出噪声声级的数值。 1 ）传声器是把声压信号转变为电压信号的装置，也称之为话筒，它是声级计的传感器。常见的传声器有晶体式、驻极体式、动圈式和电容式数种。 (1) 动圈式传声器由振动膜片、可动线圈、永久磁铁和变压器等组成。振动膜片受到声波压力以后开始振动，并带动着和它装在一起的可动线圈在磁场内振动以产生感应电流。该电流根据振动膜片受到声波压力的大小而变化。声压越大，产生的电流就越大，声压越小，产生的电流也越小。 (2)电容式传声器主要由金属膜片和靠得很近的金属电极组成，实质上是一个平板电容。金属膜片与金属电极构成了平板电容的两个极板，当膜片受到声压作用时，膜片便发生变形，使两个极板之间的距离发生了变化，于是改变了电容量，位测量电路中的电压也发生了变化，实现了将声压信号转变为电压信号的作用。电容式传声器是声学测量中比较理想的传声器，具有动态范围大、频率响应平直、灵敏度高和在一般测量环境下稳定性好等优点，因而应用广泛。由于电容式传声器输出阻抗很高，因而需要通过前置放大器进行阻抗变换，前置放大器装在声级计内部靠近安装电容式传声器的部位。 2 ）放大器 一般采用两级放大器，即输入放大器和输出放大器，其作用是将微弱的电信号放大。输入衰减器和输出衰减器是用来改变输入信号的衰减量和输出信号衰减量的，以便使表头指针指在适当的位
HS6288B型噪声频谱分析仪技术说明书 一、概述 HS6288B型噪声频谱分析仪是一种袖珍式的智能化噪声测量仪器，它集积分、噪声统计、噪声采集等几种功能于一体，主要性能指标符合IEC61672标准和JJG188－2002声级计检定规程对2级声级计的规定要求。 HS6288B具有大屏幕液晶显示、时钟设置、自动测量并存储测量数据等特点，最多可存储500组单组数据、4组整时数据和50组滤波器自动测量数据，并且可以通过RS-232C口把数据传输给HS4784打印或传输给计算机进行处理，在设计上有许多创新，能满足多种测量要求。 本仪器结构紧凑、造型美观、功能多、自动化程度高，可广泛应用于环保、工厂、学校、科研等部门进行噪声测量及分析。 二、主要技术指标 1．传声器：1/2英寸驻极体测试电容传声器（HS14423） 2．测量范围：35dB～130dB(A、C)； 40dB～130dB(Lin) 3．频率计权：20Hz～10kHz 4．时间计权：F( 快 )、 S( 慢 ) 5．滤波器：1/1倍频程 6．自动测量功能：Leq、LAE、SD、LN（L95、L90、L50、L10、L5）、Lmax、Lmin、Ldn、Ld、Ln。 7．测量时间设定：Man、10s、1m、5m、10m、15m、20m、1h、8h、24h、24h整时测量。 8．时钟：年、月、日、时、分、秒设置运行。 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。 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。 11．校准：使用HS6020校准至93.8dB。 12．显示器：使用专门为噪声测量仪器设计的LCD显示器。 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。
Manatee软件电磁振动噪声分析 北京天源博通科技有限公司 褚占宇
利用Manatee软件分析丰田Prius2004电机电磁及振动噪声 Manatee软件是由法国EOMYS公司研发的，可以计算电机的电磁振动噪声的软件。北京天源博通科技有限公司是该软件在中国的代理商。 本文主要是利用Manatee软件分析丰田Prius2004款电机的电磁及振动噪声。 表1是丰田Prius2004电机的主要尺寸参数。 表1电机主要的参数 名称数据 定子外径/mm269.24 定子内径/mm161.9 气隙长度/mm0.75 铁心长度/mm83.82 转轴外径/mm110.64 极数/槽数8/48 1建模流程 首先打开Manatee软件。如下图所示。 选择电机类型，点击New Machine按钮，选择要编辑的电机类型。
在电机类型里面选择BPMSM，为内置式的永磁电机类型。P中输入极对数为4（注意这里是极对数不是极数）。 接着设置Machine Dimensions选项，在这里设置电机的定子外半径为134.62mm,定子内半径为80.95mm，转子外半径80.2mm，转子内半径为55.32mm。
计算出气隙长度为0.75mm。 设置定子轴向长度，定子硅钢片轴向长度为83.82，硅钢片的叠压系数设置为0.95。没有径向通风道和轴向通风口。 设置定子槽型，软件提供了多种槽型，选择相应的槽型进行设置。在这里选择槽型11，以下为具体的槽型尺寸参数。
当设置好后，可以点击Preview按钮，生成如下图所示。
定子绕组设置，Prius2004为3相双层，分布短距，绕线间距为5，并绕根数13，并联之路数1，每线圈的串联匝数9。 点击next按钮，选择3相双层，绕组跨距为5。 点击Preview按钮，生成如下图所示。 点击next按钮，设置并联之路数1，每线圈的串联匝数9。
实验报告 一、实验名称 噪声中正弦信号的经典法频谱分析 二、实验目的 通过对噪声中正弦信号的经典法频谱分析，来理解和掌握经典谱估计的知识，以及学会应用经典谱估计的方法。 三、基本原理 1．周期图法：又称直接法。把随机信号)(n x 的N 点观察数据)(n x N 视为一能量有限信号，直接取)(n x N 的傅里叶变换，得)(jw N e X ，然后再取其幅值的平方，并除以N ，作为对)(n x 真 实的功率谱)(jw e P 的估计，以)(?jw PER e P 表示用周期图法估计出的功率谱，则2)(1)(?w X N w P n PER =。 2．自相关法：又称为间接法功BT 法。先由)(n x N 估计出自相关函数)(?m r ，然后对)(?m r 求傅里叶变换得到)(n x N 的功率谱，记之为)(?w P BT ，并以此作为对)(w P 的估计，即1,)(?)(?-≤=--=∑N M e m r w P jwm M M m BT 。 3．Bartlett 法：对L 个具有相同的均值μ和方差2σ的独立随机变量1X ，2X ，…，L X ，新随机变量L X X X X L /)(21+++= 的均值也是μ，但方差是L /2σ，减小了L 倍。由此得 到改善)(?w P PER 方差特性的一个有效方法。它将采样数据)(n x N 分成L 段，每段的长度都是M ，即N=LM ，第i 段数据加矩形窗后，变为L i e n x M w x M n jwn i N I PER ≤≤=∑-=-1,)(1)(?2 10 。把)(?w P PER 对应相加，再取平均，得到平均周期图2 1110 )(1)(?1)(∑∑∑==-=-==L i L i M n jwn i N i PER PER e n x ML w P L w P 。 4．Welch 法：它是对Bartlett 法的改进。改进之一是，在对)(n x N 分段时，可允许每一段的数据有部分的交叠。改进之二是，每一段的数据窗口可以不是矩形窗口，例如使用汉宁窗或汉明窗，记之为)(2n d 。这样可以改善由于矩形窗边瓣较大所产生的谱失真。然后按Bartlett
风机噪声频谱特性的测量及分析 一、试验目的 1.了解噪声的危害及声传播特性 2.掌握普通声级计的工作机理、组成结构和使用方法 3.掌握噪声频谱特性分析 4.掌握噪声频谱图的绘制与应用 二、试验项目 1.室内风机噪声的A 声级的测量 2.风机噪声的1/1倍频程或1/3倍频程声压级测量 3.画出室内风机的噪声频谱图并进行频谱分析 三、实验原理 1.噪声的测量 1.1 A 计权声级 A 计权的频率相应与人耳对宽频带的声音的灵敏度相当，目前A 计权已被所有的管理机构和工业部门的管理条例所普遍采用，成为最广泛应用的评价参量，所以把测得的频带声压级转换成A 计权声压级。用A 计权网络测得的声级，用L A 表示，单位dB(A)。 当噪声的倍频程的声压级或1/3倍频程声压级为已知时，相应的A 计权声级可以由下面的公式进行转换： 式中L pi ――第i 个倍频程的声压级。 ΔL Ai ――相应的A 计权网络的修正值，简称A 修正。 1.2 等效声级 A 声级虽然能较好地反映人耳对噪声强度和频率的主观感觉，但只适用于连续 而稳定宽频带的噪声评价，但是噪声通常是无规律的，起伏不定或者时断时续的，是非稳态的，这是采用A 声级显然是不合适的。等效连续A 声级定义为某时段内的非稳态噪声的A 声级，用能量平均的方法，以一个连续不变的A 声级来表示该时段内的噪声声级，用公式表示为： 式中：A L ――时间t 内的A h 或min ； 在相等的采样时间间隔下，若时间划分的段数为N ，则测量时段内的等效连续A 声级表达式为： 式中： L Ai ――――第i 个A 计权声级，dB （A ）； N ―――测试数据个数 不等采样时间间隔下，则测量时段内的等效连续L eq A 声级可通过以下表达式计 ] 10lg[101)(1.0∑=?+=n i L Lpi A Ai L
频谱分析仪那些事儿之显示平均噪声电平（DANL） 于两个部分：目标本身和测量本身。目标本身的噪声容易理解，原始的信噪比、过程干扰都属于这部分；测量本身的噪声可以分为硬件（采集）噪声和软件（算法）噪声。硬件噪声主要来源于电子器件中电子的随机运动，通常为起伏噪声或热噪声等，这种噪声是电子器件固有的，不能用接地或屏蔽的方式消除，硬件噪声包括接头、线缆、器件、采样、串扰等；软件噪声包括滤波器的混叠、显示的精度、FFT的泄露、有限字长效应等。 热噪声的特点，在时域上看，幅度的分布是正态的，也就是高斯分布（此高斯分布和高斯滤波器意义不同），高斯分布信号的一个重要性质是，功率（也 就是RMS均值）为一个标准差；在频域上看，热噪声理论上在所有频带都会 存在，且功率谱密度为均匀分布，是功率为时间不相关的常数，称之为白噪声。 虽然热噪声的频谱是均匀分布的常数，但是频谱分析仪内部的器件对于信号的频率响应是变化的，所以DANL在大范围内不可能是一个水平的常数，因此频谱分析仪的DANL是个随频率向上斜的轨迹。 热噪声存在于频谱分析仪内部所有的器件中，但基本只受到第一增益级及其之前器件的影响。频谱分析仪内部的第一个增益级（一般是混频后的第一级放大器，或前置放大器）将仪器输入口的热噪声连同此增益级内部的一部分热噪声加在一起进行了放大，放大后的这两部分噪声信号到达后级链路时，输入口的热噪声已经变成了信噪比很高的功率信号，相对于后级链路中的噪声此时的信噪比已经足够大，因此后级链路中的热噪声的影响会变小。 热噪声与频率无关，与阻抗无关，只与温度和带宽相关。若确定了带宽的使用标准，那么只剩下一句话：热噪声就是温度，或者说热噪声都可以转化为温
噪声分析报告 1. 噪声测量仪器说明和仪器要求 本次测量采用HS6280D 型噪声频谱分析仪是一种采用数字检波的便携式智能化噪声 测量仪器，主要性能符合IEC6172 标准对Ⅱ型声级计的要求、可靠性强、广泛适用于环保、 工厂、学校、科研等部门对噪声测量分析的需要。由主机(声级计部分)与打印机两部分组成，具有大屏幕液晶显示、内置1/1 频谱分析、时钟设置、自动测量存储等效连续声级、统计声 级等特点，配套打印机可自动打印出各种测量结果。 HS6280D 测量范围为 A 声级或 C 声级35 ～130dB ，本次测量采用 A 声级，测量频率范围在20Hz ～10kHz 。 2. 测量条件 ①除反射面（地面）外，不得有非被测声源部分的反射体位于包络测量表面之内。 ②适合工程法测量环境包括符合ISO3744 要求的室外平坦空地或房间。 ③在倍频带测量对中每一个频带上，传声器位置处背景噪声声压级，包括风的影响， 应比声源运转时声压级至少底6dB ，最好底10dB 以上。 ④测量仪按制造厂推荐须加装防风罩，按其说明进行适当修正。 ⑤测量必在被测设备稳定运转工况下进行，测量环境中应无巨大的干扰。 3. 测量标准 本次测量根据ISO6798:1995 《往复式内燃机辐射的空气噪声测量工程法及简易法》要 求，旨在获得 2 级准确度等级（工程法）的测量结果（见表 1 ）。如背景噪声修正值大于 1.3dB 但小于或等于3dB ，或环境噪声修正值大于2dB 但小于或等于7dB ，则获得 3 级准确度等级（简易法）的测量结果（见表2）。 表 1 往复式内燃机声功率级测定的基础国际标准 国际标准方法类别测试环境声源体积噪声特征 可获得的声 功率级可获得的附加 质料 ISO3744 工程法 （2 级）室外或大的 房间 最大尺寸小 于15m 各类噪声 A 计权和频 带或1/3 倍 频带 指向性，随时间 变化的声压级， 其他计权声功 率级
振动论坛声学基础总结 1 声学基础方面推荐书籍 南京大学出版社版，杜功焕编《声学基础》； 海洋出版社版，周新祥编《噪声控制与应用实例》； 机械工业出版社版，马大猷编《噪声与振动控制工程手册》。 2 声音强弱与高低的区别 对纯音来讲，强弱取决于声压的幅值，高低取决于频率； 对混音来讲，强弱与高低相互影响，取决于频谱和人耳听觉特性。强弱用计权声级、响度来衡量，高低用尖锐度来衡量。 3 低中高频的一般划分 500Hz 以下叫低频；500-2000Hz 叫中频；2000Hz 以上叫高频。 4 听阈声压和痛阈声压 听阈声压20Pa μ（0dB ），痛阈声压20（120dB ）。 Pa 5 声级计算及其关系 声压级：??? ?? ???=0lg 20P P L P ，； a P P 5 0102?×= 声强级：??? ?? ???=0 lg 10I I L I ，； 212010??=Wm I 声功率级：??? ?? ???=0lg 10W W L W ，； W W 12 010?= 声强级与声压级的关系（自由场）：??? ? ? ???+=00400lg 10c L L P I ρ； 声功率级与声强级的关系（自由场或者半自由场，球面波）：S L L I W lg 10+=。 6 声压级的加减 两个相同声压级相加，总声压级＝单个声压级＋3dB ； N 个相同声压级相加，总声压级＝单个声压级＋； )lg(10N 两个不同声压级相加，如，则11P P L L >() [] 211.01101lg 10P P L L P P L L ??++＝总； N 个不同声压级相加，()∑Pi L P L 1.010 lg 10＝ 总。
电机电磁噪声的分析 定转子的槽配合的选择对电磁噪音的影响很大，选择合适的槽配合是降低电磁噪音最有效、最经济的方法，因此，在选择定转子槽配合时要慎重。要避免出现幅值较大，次数较低的力波，幅值较大的定转子齿谐波磁场由定转子槽数决定，由电机学，可知定转子一阶齿谐波作用产生的力波次数m 为， ()()12m Z p Z p =±+±±+ 式中1Z 、2Z - 定、转子槽数、p -极对数 定子相带谐波与转子一阶齿谐波作用产生的力波次数（对定子60 相带整数槽绕组）为： ()()26m Kp p Z p =+±±+ 式中012K =±±?、、 定转子二阶齿谐波作用产生的力波次数为： ()()1222m Z p Z p =±+±±+ 在设计时，应尽量避免定转子槽配合产生较低的m ，另外齿谐波幅值随转子槽数增大而减小。因此，为了降低电机的电磁噪音，在选择定转子槽数时应采用远槽多槽配合，即 2Z 与 1Z 相差较大及21Z Z ?， 电动机二维（力波频率与力波阶次）电磁噪声理论 由异步电动机气隙磁密波的作用,在定子铁心齿上产生的磁力有径向和切向两个分量。 径向分量使定子铁心产生的振动变形是电磁噪声的主要来源；
切向分量是与电磁转矩相对应的作用力矩,它使齿对其根部弯曲,并产生局部振动变形,这是电磁噪声的一个次要来源； 电磁噪声一般在极数较多、功率较大的电机中比较明显,并且是引起负载时噪声增大的重要原因。 三相异步电动机运行时，气隙中存在基波与一系列谐波磁场，它们相互作用除产生引起转矩的切向力外，还会产生许多高次、频率且各不相同的旋转径向电磁力波，这些径向力波作用在定转子上，使它发生径向周期性变形，即产生频率等于径向力波频率的振动，该振动传到机座，引起机座的振动，从而又使机座周围的空气脉动而引起电磁噪声，电机本身都有固有的振动频率，当径向力波频率与电机的固有频率相同或相近时，就会引起共振，产生很大的电磁噪音。 笼型异步电动机电磁噪声的频带通常为700 ～4000Hz 。在这个频率范围内,人的耳朵有很高的灵敏度,因而引起强烈的噪声感觉,严重时表现为十分刺耳的啸叫声。 降低电动机电磁噪声的基本条件，除了使力波频率远离电动机固有频率这一传统条件以外，电动机二维电磁噪声理论又增加一个使力波阶数不等于模态振型阶数这个新条件。因此，二维电磁噪声理论给电动机槽配合的选择提供了两个可以达到降低噪声的选择条件。 Y系列电动机的主要模态振型阶数大多数是2阶的，所以异步电机避免产生高电磁噪声的经验是消除2阶力波，二维电磁噪声理论给予异步电动机设计中槽配合的选择增加了必须考虑降低电磁噪声的新内容： 1.计算电磁力波阶数和力波频率； 2.计算电动机结构的模态参数，特别是模态频率和模态振型阶数；