如何用频谱仪测量噪声源的超噪比
模拟技术知识课堂-噪声系数的计算及测量方法三
模拟技术知识课堂:噪声系数的计算及测量方法三于上面的式子。
根据噪声系数定义，F=Tn/290+1，F 是噪声因数(NF=10*log(F))，因而Y=ENR/F+1。
在这个公式中，所有变量均是线性关系，从这个式子可得到上面的噪声系数公式。
我们再次使用MAX2700 作为例子演示如何使用Y 因数法测量噪声系数。
装置图见图3。
连接HP346AENR 到RF 的输入。
连接28V 直流电压到噪声源头。
我们可以在频谱仪上监视输出噪声功率谱密度。
开/关直流电源，噪声谱密度从-90dBm/Hz 变到-87dBm/Hz。
所以Y=3dB。
为了获得稳定和准确的噪声功率谱密度读数，RBW/VBW 设置为0.3。
从表2 得到，在2GHz 时ENR=5.28dB，因而我们可以计算NF 的值为5.3dB。
以上讨论了测量射频器件噪声系数的三种方法。
每种方法都有其优缺点，适用于特定的应用。
表3 是三种方法优缺点的总结。
理论上，同一个射频器件的测量结果应该一样，但是由于射频设备的限制(可用性、精度、频率范围、噪声基底等)，必须选择最佳的方法以获得正确的结果。
<CENTER style=“WORD-SPACING: 0px; FONT: 14px/25px 宋体, arial; TEXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 0px; WHITE- SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; Btips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
应用频谱分析仪测量相位噪声
） 定义为 ： 偏离载波一定频率 （ ） 处， 在１ Ｈ ｚ
带宽 内的相位调制边带功率 （ Ｐ Ｓ Ｓ Ｂ ） 与总的载波信 号功率（ Ｐ Ｃ ） 的 比值 ：
３ 用频谱分析仪测量相位噪声
３ ． １ 频谱 分 析仪
￡ ） ＝ 竖 查麈
Ｐ （ １ ｎ ｚ ）
Ｐｃ
些
频谱分析仪一般采用超外差式 的实现模式如图 ２ 所示 ， 射频输 入信号 （ 载波 ） Ｆ ｉ ｎ进入频谱 分析仪 后， 经过对镜像起抑制作用 的低通滤波器后 与高纯 度的合成本振 Ｆ Ｌ Ｏ进行混频 ， 得到适合进行处理的 中频信号 Ｆ Ｉ Ｆ ， 中频信号经过增益调理 、 分辨率带宽 滤波、 包络检波 和视频滤波输出， 经取样后进入模数
较繁琐 ， 因而难 以满足用户对信 号相位噪声实 现方 便、 快捷地测量的要求 。
另一方面 ， 频谱分析仪作 为对频域信号进行 分 析和处理的专业测量仪器 ， 随着低相噪频率合成 以 及低噪声信号通道 等相关技术 的快速发展 ， 其本底 相位噪声 和动态范 围、 分辨力、 灵敏度等方面的性能 得到不断的改善 ， 已经能够满足绝 大部分情况下 用 户对相位噪声的测 试要求 ， 且测 试过程也越来越 方 便。
号源内部的随机噪声会对信号产生寄生调制而引起 幅 度和相 位 的瞬时 起伏 ：
ｔ ， （ ｔ ） ＝［ ＋ ０ （ ｔ ） ］ ｓ ｉ ｎ Ｅ ２ ｃ ｒ ｆ ｏ ｔ ＋ （ ｆ ） ］ 式中： 口 （ ｔ ） ——瞬时幅度起伏 ，
（ ｔ ） ——瞬时相位起伏 。 对于通常的系统 ， 由于混频器 之类的限幅器件
（ ｔ ）＝Ｖ ｏ ｓ ｉ ｎ ２ ｃ ｒ ｆ ｏ ｔ
图 １ 在 频域 中相 位噪声表现为载波两侧的噪声边带
频谱仪CNR测试方法
多模态融合
未来频谱仪CNR测试方 法将更加注重多模态信 息的融合，包括音频、 视频、文本等多种信息 ，以更全面地评估信号 的质量和性能。
跨平台和跨设备 应用
随着移动互联网和物联 网的普及，未来频谱仪 CNR测试方法将更加注 重跨平台和跨设备的应 用，能够在不同设备和 平台上实现快速、准确 的CNR测试。
载噪比是指信号功率与噪声功率 之比，用于衡量信号的清晰度和 质量。
100%
测试方法
在特定频率和带宽下，测量接收 信号的功率和噪声功率，计算得 到载噪比。
80%
影响因素
载噪比受信号源、传输介质、接 收设备等多种因素影响。
测试信号的选择
标准信号
采用国际或行业标准规定的测 试信号，如正弦波、方波等。
实际信号
以降低其对测试结果的影响。
06
总结与展望
本次研究工作总结
频谱仪CNR测试方法的研究与实践
在本次研究中，我们深入探讨了频谱仪CNR测试方法，包括测试原理、测试步骤、数据分析等方面，并通过实验验证 了该方法的有效性和准确性。
测试结果分析与讨论
我们对实验数据进行了详细的分析和讨论，比较了不同参数设置下CNR测试结果的差异，并探讨了可能的影响因素 和改进措施。
根据实际应用场景选择相应的 信号进行测试，如通信信号、 广播信号等。
自定义信号
根据需要生成特定频率、幅度 和调制方式的信号进行测试。
03
频谱仪cnr测试方法
测试前的准备工作
确定测试环境和条件
选择一个无干扰、低噪声的测试环境，确保测试结果的准 确性。同时，确定测试所需的信号源、频谱仪等设备和参 数设置。
据实际需求进行选择。
案例三：实际应用场景中的cnr测试
HS6288B型噪声频谱分析仪测量噪音
S6288B型噪声频谱分析仪使用说明书及实验内容一、性能符合IEC651等标准对2型声级的要求传声器：1/2”驻地极体测试电容传声器（20Hz～12.kHz；；灵敏度：25mv/Pa）测量范围：Ａ声级：35～130dB 线性：40～130dB时间计权特性：F（快）、S（慢）、最大值保持滤波器特性：1/1倍频程（中心频率：31.5、63、125、500、1k、2k、4k、8kHz）自动测量功能：Leq、L5、L10、L90、L95、LMAX、D、Ln、Ldn、1/1频谱测量时间设定：Man、10S、1min、5 min、10 min、15 min、20 min、1h、……Regular（整时）接口：RS-232C 电源：7.5V二、使用方法：[快•慢] 设定时间计权快慢[保持] 瞬时最大有效值保持二次按键[选择] Leq、L5、L10、L90等数据调出显示操作键[计权] 线性、A计权[频率] 改变中心频率：31.5 Hz→63Hz→125Hz→500Hz→1kHz→2kHz→4kHz→8kHz[定时] 测量时间设定[复位] 系统复位[输出] 数据输出方式设定键1—1显示单组测量数据1—2显示整时测量数据1—3显示自动滤波器测量数据3—1单组测量数据与微机通讯3—2整时测量数据与微机通讯3—3自动滤波器测量数据与微机通讯[运行] 采样启动、暂停以及设置时确认三、瞬时声级测量：按[复位]键，工作方式为A声级测量。
按[快慢]键，改变时间计权快慢，常F按[保持]键，保持瞬时最大有效值，不需要保持，再按[保持]键。
自动测量Leq、L5、L10、L90、L95、Lmax、D、Ln、Ldn：四器选频测量：手动方式：按[复位]，按[计权]，显示“Lin”线性，按[频率]进入滤波器模式，显示中心频率“•”符号。
按[定时]，设定测量时间（10s）。
按[运行]显示“Run”，到预定时间后显示“Pause”，表示对应的中心频率测量结束。
用频谱仪测噪声系数
2nd LO frequency = 184.8 MHz Output frequency = 1.2 MHz 2nd Image freq = (184.8+1.2) MHz = 186 MHz
输出频率, SPAN 100 KHz左右.
7
测量的可行性分析(1)
测量结果准确性如何?
频谱仪的底噪一般在-145 dBm/Hz左右, 可用上页所述Mark noise方 法来看(频谱仪什么也不接, 输入衰减设为0dB用Mark noise看底噪)或 者去看手册. 因此可将频谱仪当作一个NF=(-145)-(-174)=30dB的元件.
9
实例之一
WCDMA Direct conversion receiver, RF BW 2110-2170 MHz, Baseband BW 1.92 MHz
Signal freq = 2140.1 MHz LO freq = 2140 MHz Image freq = 2139.9 MHz Output freq = 100 KHz
第一镜像频率被RF SAW滤掉, 第二镜像频率会通过IF SAW, 此镜像频 率处的噪声将会被变到100 KHz的输出频率, 因此在这种情况下输入噪声 密度是-171 dBm/Hz, 但是NF测量结果应该与上页所说办法一样.
6
输出噪声密度Nout
待测元件(DUT)输入端接50欧姆匹配负载时, 输出端接频谱仪. 在频谱仪 上可以直接读出输出噪声密度, 操作如下
频谱分析仪相位噪声测量原理(图文)
频谱分析仪相位噪声测量原理(图文)论文导读：相位噪声是衡量信号源频稳质量的主要技术指标，专用的相位噪声测试系统设备量庞大，价格昂贵，用频谱分析仪测量相位噪声是一种简单直接的测量方法，而频谱分析仪作为通用的测量仪器，广泛应用于普通实验室和雷达、通信、电子设备的生产使用中。
针对某频谱仪开发的相位噪声测试选件不仅能为用户自动完成相位噪声测量功能，并提供多样化的测试报表，使相位噪声的测量变得简单、快捷。
关键词：频谱分析仪，相位噪声1引言相位噪声是衡量信号源频稳质量的主要技术指标，专用的相位噪声测试系统设备量庞大，价格昂贵，用频谱分析仪测量相位噪声是一种简单直接的测量方法，而频谱分析仪作为通用的测量仪器，广泛应用于普通实验室和雷达、通信、电子设备的生产使用中。
随着现代频谱分析仪性能（动态范围、分辨率、内部噪声）的不断提高，给直接频谱分析法创造了有利条件。
针对某频谱仪开发的相位噪声测试选件不仅能为用户自动完成相位噪声测量功能，并提供多样化的测试报表，使相位噪声的测量变得简单、快捷。
本文重点介绍了用频谱分析仪测量相位噪声的原理与相噪选件的实现。
2相位噪声的基本概念频率稳定度是信号源的重要指标，指在一定的时间间隔内，信号源输出频率的变化。
根据时间间隔的长短可分为长期稳定度和短期稳定度。
短期稳定度在时域表现为在波形零点处的抖动，可以用相对频率起伏（阿伦方差）来描述，在频域则用相位噪声来表征。
一个有幅度和频率起伏的正弦波可表示为：υ（t）= [V0 +a(t)]sin[2πf0t+φ（t）] （1）式中a（t）= 幅度噪声，φ（t）= 相位噪声通常信号源输出的信号都会有调幅噪声a(t) <<V0，它不直接造成频率起伏或相位起伏，不影响频率稳定度，在这里可以忽略不计。
信号的噪声边带主要由调相噪声引起，实际测量中常用单边带相位噪声（SSB）来表示短期频率稳定度，美国国家标准局把SSB相位噪声（L(ƒm)）定义为：偏离载波频率ƒm Hz，在1Hz带宽内一个相位调制边带的功率PSSB与总的信号功率Ps之比，即L(ƒm)= = （2）L(ƒm)是相位噪声最常用的表示形式，通常用相对于载波波段1Hz带宽的对数表示（dBc/Hz）。
不同仪器对噪声系数测量的方法
图１了射 频系统 噪声性 能的重要信 息 ， 它通 常 被 定 义 为 网 络 的输 入 信 噪 比 Ｓ ／ Ｎ与输 出信噪 比 Ｓ ／ Ｎ 的 比值
Ｆ＝ ＝ ／ ＮＩ
‘
式（ １ ） 假设 网络的功率增益 为 Ｇ， 内部噪声功率 为 Ｎ ， 那 式（ ２ ） 表明， 噪声系数是功 率增益 Ｇ
么（ １ ） 可 以简化为
的函数 ， 测量时应保持功率增益不 变。 ２ 三 种 仪器 分 别 对 噪 声 系 数 的测 试 方 法 ２ ． １ 噪声系数分析仪测量噪声 系数 测量框 图为 图 １ 。 噪声系数常用的测试方法有噪声源法和信 号源法 。 但 由于实际 应 用时不能严格地工作在线性 区域 ，因此信号源法测试误差较大 ， 所 以 工作 中大 多 采 用 噪 声 源 法 。 噪声系数分析仪是一 台高灵敏 度 、 低 噪声 接收机 ， 是一 台采用 频率变换后再在 中频上处理信号 的超外差接收机。 使用噪声系数分 析仪在 大多数情况下测量噪声系数是最直接也 是最准确 的。 噪声系 图 ３ 数分析仪能够 同时显示增益和噪声系数来进行测量 。 噪声 系数分析 室温 ）时环境噪声 的功率谱密度 ， Ｂ Ｗ 是分辨率带宽 ， Ｇ ａ ｉ ｎ 是 系统 仪测试噪声系数的核心是 Ｙ因子法。噪声系数分析仪是 一台接收 （ 机， 可 以用来测试输入 的噪声功率 。噪声系数分析仪需要控制一个 的增益 ， Ｎ Ｆ 是 Ｄ Ｕ Ｔ的噪声 系数 。 公式 中每个变量均为对数 ， 故简化 噪 声 源 的加 电和 不 加 电这 两 种 状 态 对 被 测 件 （ Ｄ Ｕ Ｔ ） 进行测试 ， 这 两 公式 ， 可以直接测量输 出噪声的功率谱密度 （ ｄ Ｂ ｍ ／ Ｈ ｚ ） 。 Ｎ Ｆ ＝ Ｐ Ｎ Ｏ Ｕ Ｔ ＋ １ ７ ４ ｄ Ｂ ｍ ／ Ｈ ｚ — Ｇ ａ ｉ ｎ ） 式（ ４ ） 次功率 的比值就是 Ｙ因子。使用噪声系数分析仪对被测 件进行噪 声系数测试 时 ， 先要对 噪声 系数 分析仪进行校准 ， 从而消 除或 减少 频谱 分析仪测 量噪声系数 的最 大局 限性来 自频谱 分析仪 的噪 小噪声 系数 的被测件 ， 其输 出端的 Ｐ ｏ ｕ ｔ 会很小 ， 低 仪表接收机 自身带入 的影响。 在测试具有混频功能的被测件时还可 底。因为低增 益、 于频谱分析仪 的噪底 ， 这样信号会被 淹没在噪声之 中 ， 导致无 法测 以通过设置测试仪表对（ 本振 ） 信 号的频率进行控制。 如Ａ ｇ ｉ ｌ ｅ ｎ ｔ 公司 的 Ｎ ８ ９ ７ ５ Ａ噪声 系数分析仪 ，产生 ２ ８ Ｖ Ｄ Ｃ脉冲 量。一般使用频谱分析仪（ 增益法 ） 准确测量 噪声 系数 ， 要满足待测 信号驱动噪声源 （ ３ ４ ６ Ａ ／ Ｂ） 。先将噪声 源 ３ ４ ６ Ａ ／ Ｂ的超噪 比输入噪声 系统的输 出噪声密度要比频谱分析仪 的噪底高 ２ ０ ｄ Ｂ以上 。为获得 Ｂ Ｗ （ 分辨 率带宽 ） 与 系数分 析仪 中 ，再将噪声源和 噪声 系数 分析仪连接在一 起进行校 稳定和准确 的噪声密度读数 ，选择最优 的 Ｒ Ｂ Ｗ（ 视频 带宽 ） 即Ｒ Ｂ Ｗ／ Ｖ Ｂ Ｗ＝ ０ ． ３ ， 为使频 谱 ， 尤其是 基底 噪声看 准， 等校准完毕后确认整个频段被校平再将 噪声源产生噪声驱动待 Ｖ 测器件 （ Ｄ Ｕ Ｔ ） ， 使用噪声系数分析仪测量待测件 的输 出。噪声系数 起来比较干净 。 视频带宽越小 ， 频谱分析仪显示 的基底噪声越小。 只 分析 仪通过将 噪声 源的输 入噪声 和信 噪 比可 计算 Ｄ Ｕ Ｔ的噪 声系 要频谱分析仪 的噪声底的指标好 ，这种方法适 用于任何频率 范围。 数。 对于系统增益非 常高 、 噪声 系数 非常高的场合 ， 这种方法也 非常准 确。 ２ ． ２ 用频谱分析仪测量噪声系数 测量框图为图 ２ 。 例如（ 频谱法测试 混频 电路 的噪声系数 ） ａ． 将测试 系统按 照电路 图进行连接 ，并将 电源电压 Ｖ 图中的接收机是测试 中的待测件。 首先 利用点频信号发生器发 Ｃ Ｃ调 到 ３ Ｖ； 射点频信号 ， 在频谱分析仪上读取 功率值来测试 接收机 的增益 。然 ３． ｂ ． 设置 Ｒ Ｆ信 号源 的频率为 Ｆ Ｒ Ｆ Ｘ ＭＨ ｚ ， 输出功率 为 一 ９ ０ ｄ Ｂ ｍ； 后关掉信号发生器 ， 直接通过频谱 分析 仪读 出接 收机输 出端 的噪声 ｃ． 功 率谱密度值 。通过这两个值就可 以算出噪声 因子 。 设置 Ｌ Ｏ信 号源 的频率 为 Ｆ Ｌ Ｏ Ｙ ＭＨ ｚ ， 输 出功率 为 ２ ｄ Ｂ ｍ（ 以 ； 由噪声系数 的定义 可知 Ｎ Ｆ ＝ Ｐ Ｎ Ｏ Ｕ Ｔ －（ － １ ７ ４ ｄ Ｂ ｍ／ Ｈｚ － ＋ ２ ０ １ ｇ （ Ｂ Ｗ） 加到芯片本振端 口的实际功率计算 ） ｄ ． 从频谱仪上找到 Ｉ Ｆ的信号 ； ＋ Ｇ ａ ｉ ｎ ） 式（ ３ ） ｅ ． 设置频谱仪 的参考 电平为 一 ４ ０ ｄ Ｂ ｍ，带宽为 （ 下转 ８ ２页） 式中： Ｐ Ｎ Ｏ Ｕ Ｔ是已测的总输 出噪声 功率 ， 一 １ ７ ４ ｄ Ｂ ｍ ／ Ｈｚ 是２ ９ ０ Ｋ
噪声系数的原理和测试方法
噪声系数测试方法针对手机等接收机整机噪声系数测试问题，该文章提出两种简单实用的方法，并分别讨论其优缺点，一种方法是用单独频谱仪进行测试，精度较低；另一种方法是借助噪声测试仪的噪声源来测试，利用冷热负载测试噪声系数的原理，能够得到比较精确的测量结果。
图1是MAXIM公司TD-SCDMA手机射频单元参考设计的接收电路，该通道电压增益大于100dB，与基带单元接口为模拟I/Q信号，我们需要测量该通道的噪声系数。
采用现有的噪声测试仪表是HP8970B，该仪表所能测量的最低频率为10MHz，而TD-SCDMA基带I/Q信号最高有用频率成份为640KHz，显然该仪表不能满足我们的测量需求。
下面我们将介绍两种测试方案，并讨论其测试精度，最后给出实际测试数据以做对比。
图1：MAXIM公司TD-SCDMA手机射频接收电路。
利用频谱仪直接测试利用频谱仪直接测量噪声系数的仪器连接如图2所示，其中点频信号源用于整个通道增益的校准，衰减器有两个作用，一是起到改善前端匹配的作用；二是做通道增益校准使用，因接收机增益往往很高，大于100dB，而一些信号源不能输出非常弱的信号，配合该衰减器即能完成该功能。
测量步骤一：先利用信号源产生一个点频信号（一般我们感兴趣的是接收机小信号时的噪声系数，故此时点频信号电平应接近灵敏度电平），频点与本振信号错开一点，这样在基带I/Q端口可以得到一个点频信号，调节接收机通道增益使I/Q端点频信号幅度适中，测量接收机输入与输出端的点频信号大小可以求得这时的通道增益，记为G。
测量步骤二：接步骤一，关闭信号源，保持接收机所有设置不变，用频谱仪测量I/Q端口在刚才点频频点处的噪声功率谱密度，I端口记为Pncdensity(dBm/Hz), Q端口记为Pnsdensity(dBm/Hz)，则接收通道噪声系数有下式给出：上式中kb表示波尔兹曼常数，F是噪声系数真值，我们用NF表示噪声系数的对数值，NF＝10lg(F)， G表示整个通道增益，T1为当前热力学温度，T0等于290K。
FSP频谱仪测试噪声系数
13、打印、保存 13、打印、保存
单击 打印 图标，将测试的数据打印出 来。 在菜单File 中选择Export WMF命令 ， 可将测试结果保存。 测试完成后，可在菜单File 中选择 Save Setting 命令,将参数设置保存起来，并 命名，以便下次测试相同产品时调用 （调用命令选择 Load Setting）。
口外接合适的衰减器，外接衰减器的大小 口外接合适的衰减器 原则：产品的增益与衰减器的衰减值之差 小于60dB，二者之差推荐为20dB~30dB。 当测试高增益、高功率产品时，需加大衰 减器，保护频谱仪输入口ATT与混频器不受 损坏。如果测试产品增益G=90dB，需外接 衰减值≥50dB的衰减器。
•当测量高增益产品时，须在频谱仪的输入 须在频谱仪的输入
4、频率参数设置
FS-K3测试软件界面上左侧 在“Create freq list ”选择“Direct”选项，并设置所期望 的测试频段，如测试宽带GSM产品上行（890MHz~915MHz）噪声 系数，使用键盘设置“Start”输入框为890MHz，“Stop” 输入 框为915MHz，步进“Step”输入框为500KHz，则有51个测试频 点。
11、测试 11、测试
如下图接入待测产品，选中“All freq”, 并单击“RUN”，进行测量。
12、测试读数 12、测试读数
（1）单击 图标，测试区域将显示所设 置频段内测试图形。通过测试图形，可观 察测试的噪声系数曲线和增益曲线的趋势， 及判断正常与否。 （2）单击 图标，测试区域将显示每一 个测试频点的测试数据。
5、超噪比ENR设置
在FS-K3测试软件界面上选择“ENR”菜单， 出现“编辑ENR列表”对话框： 在此对话框中，将此次测试所用的 噪声源NC346B上所标的ENR列表按对应频 率输入相应位置，一般设置频率比测试 频率高1GHz即可。并选中单选按钮“ENR Table”，使所设置ENR列表与所用噪声源 ENR对应并有效，否则对所有频点均为一 个固定值（如：15.00dB）。在”Room temperature”输入框中将本次测试的环 境 温 度 输 入 ， 单 位 为 “ K” 。 然 后 点 击 “OK”，ENR参数设置完毕。
频谱仪噪声系数计算
频谱仪噪声系数计算
频谱仪噪声系数计算是一项重要的技术，用于评估仪器的性能和精度。
在频谱分析中，噪声是一个重要的因素，它会影响信号的质量和可靠性。
因此，计算频谱仪的噪声系数是非常必要的。
噪声系数是指在输入信号功率恒定的情况下，输出信号与输入信号之比的平方根。
它通常用dB表示，其公式为：
N = 10 log10 (Sout / Sin)
其中，N为噪声系数，Sout为输出信号功率，Sin为输入信号
功率。
在计算噪声系数时，需要注意以下几点：
1. 输入信号的功率应该足够大，以保证输出信号的质量和稳定性。
2. 需要进行多次测量，并取平均值，以提高计算结果的准确性。
3. 在进行测量时，需要注意避免干扰源和噪声源的影响，以保证测量结果的可靠性。
4. 在计算结果时，需要考虑仪器本身的噪声，并进行相应的修正。
在实际应用中，噪声系数的计算对于频谱仪的性能评估和优化具有重要意义。
通过对噪声系数的测量和分析，可以了解仪器的噪声水平和灵敏度，进而优化频谱仪的设计和使用。
总之，频谱仪噪声系数计算是一项非常重要的技术，在应用中具有广泛的应用价值。
通过合理的测量和分析，可以提高频谱仪的性能和精度，进而为相关领域的研究和应用提供更加可靠和有效的工具和方法。
频谱分析仪和噪声系数测量
频谱分析仪和噪声系数测量无处不在的噪声是和微波设计师的敌人，对此不应感到奇怪。
噪声限制了通信接收器检测弱信号的能力，从而阻碍设计师实现最佳的接收器性能。
传输信号中的噪声恶化了性能，不仅是对传输信号，而且同样是对周围的频谱。
因为噪声是普遍存在的，多年以前，射频和微波行业就建立了一个称为噪声系数的测量参数，以定量元件或系统给通过它的信号增强了多少噪声。
虽然噪声系数是一种用于描述射频和微波系统噪声和接收器敏捷度的参数，但它也是最重要和广泛用法的参数。
对于各次测量和用法不同仪器的测量，噪声系数测量总是要求高精度和重复性。
精度和重复性保证了元件和子系统创造商和他们的客户所举行规定性能测量的全都性。
噪声系数基础作为测量参数的噪声系数早在二十世纪四时年月就开头用法，工程师Harold Friis把它定义为用分贝(dB)表示的射频或微波器件输入处的信噪比(SNR)除以输出处的SNR。
从它的名称可知，SNR是在给定传输环境中的信号电平与噪声电平之比。
SNR越高，就有越多的信号超过噪声，使信号更简单检测。
因此噪声系数是越低越好，由于在抱负状况下，微波元件、子系统或系统应没有噪声施加到通过的信号上。
但事实上全部器件都会增强一些噪声，叠加最低噪声的是最好的器件，这些器件有最低的噪声系数。
噪声系数的重要性有多高?不管如何估量噪声系数对系统整体性能和成本的重要性都不会过高。
例如，把直播卫星的噪声系数降一半，即从2dB降到1dB，与把卫星转发器的功率增强25% 在性能上有相同的效果。
明显，创造商会发觉增强空间放射机功率的成本要远远高于改进地面站接收器低噪声(LNA)性能。
在卫星接收器生产线中，只需调节阻抗电平或挑选适合的晶体管，就能把噪声系数降低1dB。
1dB噪声系数的降低与增强天线25%的面积有第1页共3页。
声音频谱分析仪的使用方法与数据处理
声音频谱分析仪的使用方法与数据处理引言：随着科技的不断发展，声音频谱分析仪在声学领域中的应用越来越广泛。
它是一种用于测量声音频谱的仪器，并能通过对声音信号进行分析来提供有效的数据。
本文将介绍声音频谱分析仪的使用方法以及数据处理技巧。
一、声音频谱分析仪的基本原理声音频谱分析仪是由一个麦克风、预处理器、频谱分析器和显示器等部分组成。
其工作原理是将声音信号通过麦克风接收并送入预处理器，然后进行特定的信号处理，最后通过频谱分析器将信号转化为频谱图，并显示在显示器上。
二、声音频谱分析仪的使用方法1. 准备工作：首先确保设备的连接正常，将麦克风与预处理器连接好，并将频谱分析仪与显示器连接好。
同时调整设备的放大倍数和频率范围，以便能够适应不同的测量需求。
2. 信号校准：在开始测量之前，需要对仪器进行信号校准。
通常会使用一个已知频率和振幅的标准信号来校准。
校准的目的是保证仪器测量的准确性和可靠性。
3. 测量过程：将待测声音信号输入麦克风，通过预处理器处理后送入频谱分析器。
通过调整预处理器的增益、频率等参数，可以获得不同的频谱图。
在测量过程中，还可以观察声音的时域波形和频域特征参数。
三、声音频谱分析仪数据处理技巧1. 选择适当的窗函数：由于频谱分析是基于有限时间段内信号的傅里叶变换，为了避免频谱泄露和分辨率损失，需要选择合适的窗函数。
常用的窗函数有矩形窗、汉明窗、海宁窗等，根据不同的应用需求选择合适的窗函数。
2. 去除噪声：在实际应用中，声音信号往往伴随着各种噪声，如环境噪声、电磁干扰等。
为了得到准确的频谱图，首先需要对信号进行预处理，去除噪声的干扰。
可以通过滤波器、降噪算法等方法进行噪声抑制。
3. 频谱分析：在得到频谱图后，可以对其进行分析。
可以通过观察频谱成分的分布情况，对声音信号的频率特性进行判断。
此外，还可以计算各个频率区间的能量、声压级等参数，以便更准确地了解声音信号的特征。
4. 数据可视化：为了更直观地展示声音频谱分析的结果，可以将数据进行可视化。
频谱仪噪声系数计算公式
频谱仪噪声系数计算公式引言频谱仪是一种用于测量信号频谱分布的仪器，广泛应用于无线通信、无线电广播等领域。
在频谱仪测量中，噪声系数（No is eF ig ur e）是一个重要的性能参数，它描述了频谱仪在信号频谱测量中引入的额外噪声和信噪比的下降。
本文将介绍频谱仪噪声系数的定义、计算公式以及其在实际应用中的意义。
什么是噪声系数噪声系数是衡量一个设备如何将输入信号的噪声传递到输出信号的一个指标。
在频谱仪的测量过程中，由于各种噪声源的存在，会引入额外的噪声到原始信号中，从而导致信噪比的下降。
噪声系数描述了这种信噪比下降的程度。
通常以分贝（d B）为单位表示，噪声系数越小，表示设备的性能越好。
噪声系数的计算公式频谱仪的噪声系数基本上由两个因素决定：输入和输出的信噪比。
如果设输入信噪比为SN R in，输出信噪比为S NR ou t，则噪声系数（N F）可以通过以下公式来计算：```N F=S NR ou t-SN Ri n```其中，S NR in和S NRo u t均以分贝（dB）表示。
噪声系数的意义噪声系数是频谱仪在信号频谱测量中的一个重要指标，它对测量结果的准确性和可靠性有着直接的影响。
较低的噪声系数表示频谱仪在测量过程中引入的额外噪声较少，能够更精确地测量信号的功率分布。
因此，较低的噪声系数意味着更高的测量精度和可靠性。
另外，噪声系数还与频谱仪的灵敏度和动态范围有关。
较低的噪声系数使得频谱仪能够测量较小的信号，提高了仪器的灵敏度。
同时，较低的噪声系数也扩大了频谱仪的动态范围，使其能够处理更高功率的信号，提高了测量的可靠性。
判断噪声系数的影响因素在实际应用中，噪声系数的大小可以通过以下因素进行判断：前端增益前端增益越大，输入信号在经过频谱仪之前被放大的程度越高，噪声也会相应增加。
因此，前端增益与噪声系数呈正相关关系。
加法噪声频谱仪本身的电路噪声也会被放大并叠加到输出信号中，从而增加了输出信号的噪声。
电视信号传输中载噪比的测量-2019年精选文档
电视信号传输中载噪比的测量（[1]陕西广电网络咸阳分公司长武支公司陕西·咸阳712000；[2]陕西广电网络咸阳分公司陕西·咸阳712000）在电视信号的采集、调制、放大、传输过程中，不可避免地会产生“噪声”（代号N，英文Noise的第一个字母），随着放大级数的增加，噪声会逐步增大。
噪声就像鱼缸水中的泥沙，会使清晰度降低，模拟信号下会在电视画面上出现雪花点，数字信号下则会出现马赛克。
本文主要描述用频谱分析仪测试载噪比的方法。
1 CATV载噪比（C/N）的定义载噪比：表示高频载波与噪声的相对强度，是恒量射频信号通道传输质量的重要指标，也是反映音、视频信号经过传输解调后的信号质量。
用C/N表示。
在有线电视系统中，C/N数值愈大，说明载噪比愈高，电视画面清晰度愈好。
根据技术规范，全系统的载噪比C/N≥43dB。
C/N= Pc/（Pn+∑Pnn）式中：Pc：系统输入信号功率Pn：系统输入噪声功率∑Pnn：整个系统产生的噪声等效折合到输入的噪声功率总和。
用分贝表示则为：（C/N）dB=10lg Pc-10lg （Pn+∑Pnn）按照功率叠加原则，假设各个分系统的载噪比为CN1，CN2..i，则系统总的载噪比为：1/（C/N）=1/（C/N）1+1/（C/N）2+...1/（C/N）i2 使用频谱分析仪测量步骤（1）测量方框图如图1所示。
图1 C/N比测试方框图（2）调整分析仪找到被测的图像载波，并置于屏幕的正中心。
（3）调整频谱分析仪使其处于如下状态，并同时测量图像载波电平。
中频分辨率带宽：300kHz；视频滤波器带宽：300kHz最小；对数标度：2dB/div；扫频宽度：1MHz/div；扫描时间：自动。
（4）微调分析仪，使图像载波位于显示屏的正中心。
（5）调整基准电平控制使图像载波峰位于分析仪的顶刻度线下，此时的基准电平就是图像载波电平值，并记为A。
（6）测量噪声，调整分析仪并保持其处于如下状态：中频分辨率带宽：30kHz（宽带也可以用）；视频滤波器带宽：100Hz（≤300Hz）；对数标度：10dB/div；扫频宽度：1MHz/div；扫描时间：自动。
噪声系数的计算及测量方法（二）
噪声系数的计算及测量方法（二）噪声系数测量方法在无线通信系统中，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。
本文详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。
噪声因数和噪声系数噪声系数有时也指噪声因数。
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。
噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。
从表1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N8?73A噪声系数分析仪，产生28V DC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，AgilentN8?73A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。
用频谱分析仪测量CATV载噪比
用频谱分析仪测量CATV载噪比（C/N）的方法深圳赛格电子仪器公司1、 CATV载噪比（C/N）的定义：系指图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用dB表示，即：图像载波电平有效值C/N=20lg ——————————————噪声电平均方根值（规定带宽内）噪声带宽BW=5.75MHz（中国）2、测量步骤1）测量方框图如图1所示图1 C/N比测试方框图2）调谐频谱分析仪找到被测的图像载波，置于屏幕的中心3）调整频谱分析仪处于如下状态，并测量图像载波电平∙中频分辨率带宽： 300kHz∙视频滤波器带宽： 300kHz最小∙对数标度： 2dB/div∙扫频宽度： 1MHz/div∙扫描时间：自动4）微调频谱分析仪，使图像载波位于显示屏的中心。
5）调整基准电平控制使图像载波峰位于频谱分析仪的顶刻度线下，此时的基准电平，即图像载波电平值，记为A。
注: 加扰电视设备影响载波电平的测量，应该关掉加扰功能。
6）测量噪声，调整频谱分析仪处于如下状态：∙中频分辨率带宽： 30kHz（宽带也可以用）∙视频滤波器带宽： 100Hz（不能大于300Hz）∙对数标度： 10dB/div∙扫频宽度： 1MHz/div∙扫描时间：自动7）必要时课重新调谐图像频率使信号位于中心。
注：未使用带通滤波器，可调整频谱分析仪的衰减器防止过载，但重返回到上述的3），重新测量图像载波电平。
8）在频道内测量，应从被测频道上去掉调制信号，保留有源设备的供电以便保证全部前端信道噪声处在正常状态。
对于开路频道，从信号处理器输入端或预放输入端取下天线的引线，输入端口给予终接。
对于其它频道，应断开基带视频信号，并且给予终接。
不得采用关掉处理器、预放、调制器供电的方法。
9）调频谱分析仪使被测的噪声位于显示屏的中央，即移动载波向左2—3MHz。
测到的噪声电平，记为B，于是：（C/N） =A-B （1）未修正当有视频调制使得在规定的带宽范围内分不清噪声时，应去掉视频调制或者在频道的边缘进行测量，可用实际噪声相加的方法来解决。
环境射频底噪的测量方法
环境射频底噪的测量方法《环境射频底噪的测量方法》引言：随着无线通信技术的快速发展，射频底噪问题引起了广泛关注。
射频底噪是指在无线通信过程中存在的各种噪声源，如电磁干扰、大气电波、电子设备等，对无线通信系统的性能产生不良影响。
为了解决这一问题，对环境射频底噪进行准确测量是至关重要的。
一、传统测量方法传统的环境射频底噪测量方法包括频谱分析、电磁场扫描和计算模型等。
1. 频谱分析法：频谱分析法是一种常见的射频底噪测量方法。
通过使用频谱分析仪器进行频谱扫描，可以得到射频信号的频谱图。
但是，由于环境中存在大量的噪声源，频谱图可能存在多个噪声峰值，为了准确定位底噪，需要仔细分析和处理得到的数据。
2. 电磁场扫描法：电磁场扫描法通过使用电磁场扫描仪器对环境中的电磁场进行扫描，得到电磁场分布图。
然后，根据电磁场分布图中的强度信息，可以推断环境的射频底噪情况。
但是，由于扫描范围受限，无法覆盖整个区域，对于大范围的底噪测量可能存在一定的局限性。
3. 计算模型法：计算模型法是一种利用计算机建立射频底噪的数学模型，通过模拟计算来推测环境的射频底噪。
该方法适用于多场景模拟和对比分析，但受到模型准确性和复杂性的限制。
二、改进测量方法为了提高环境射频底噪的测量准确性和效率，近年来研究者们提出了一些改进的测量方法。
1. 自适应波束形成技术：自适应波束形成技术通过使用多个天线阵列，抑制非感兴趣区域的信号，提高射频底噪的测量精度。
这种方法可以将天线的主瓣方向调整到目标信号的方向，从而提高目标信号与噪声之间的信噪比。
2. 去噪算法：利用先进的数字信号处理技术，可以对得到的射频信号进行去噪处理，提取出真实的底噪信号。
这种方法可以减弱环境中的噪声干扰，提高测量结果的准确性。
3. 粒子滤波器方法：粒子滤波器方法是一种基于统计推断的滤波方法，它利用多个粒子来估计射频底噪的概率分布，从而准确地获得射频底噪。
结论：环境射频底噪的测量方法在不断发展中，从传统的频谱分析法、电磁场扫描法到改进的自适应波束形成技术、去噪算法和粒子滤波器方法等，都在一定程度上提高了射频底噪的测量准确性和效率。
噪声系数测量手册part2
噪声系数测量手册Part 2. 噪声系数测量技巧安捷伦科技：顾宏亮1．选择正确的噪声系数测量方法现在我们知道，噪声系数测量主要可以通过三种方法，分别是Y系数测量方法，频谱仪直接测试法，网络分析仪冷态噪声源法，那下表主要描述在各个场合下适合于选择哪种测量方式。
2．噪声系数测量不确定度分析在Y系数法测量中，噪声系数测量结果的不确定度主要来源于噪声源以及测量仪器。
噪声源部分a. 超噪比ENR 的不确定度b. 噪声源的输出与被测件输入的失配仪器部分a.噪声系数测量不确定度b.增益测量不确定度c.仪表自身噪声系数d.仪表输入端失配Agilent在噪声系数测量不确定度分析上提供给免费的软件可以供用户使用。
具体地址如下所示/noisefigure/NFUcalc.html举例说明如下图所示3．校准完后噪声系数不等于零如果你使用过网络分析仪，那么当你做完直通校准后仪表的S21测量结果一定是0dB。
同样在噪声系数分析仪校准后，因为没有接入任何器件，理论上这个时候显示的噪声系数应该是0dB,增益为0dB。
但是事实上，经常看到校准完之后不为0.根据Y系数法测量的理论，仪表的测量结果如下述公式所示F meas = F DUT + (F NFA– 1)/G DUT当校准完后，没有接入任何器件,这个时候测量得到的F meas= F NFA，G DUT=1。
F NFA = F DUT + (F NFA– 1)/1F DUT = F NFA - (F NFA– 1)/1F DUT = 1 = 0dB现在假设增益测量的抖动为0.01dB,那么转换为线性值为10(0.01/10) =1.00231.同时假设仪表的噪声系数为10dB,转换为线性值为10(10/10) =10，这样计算式为如下所示:F DUT = 10 – (10 – 1)/1.00231=1.02074F DUT = 0.089 dB如果增益的抖动为0.05dB，,那么转换为线性值为10(0.05/10) =1.01158，这种情况下F DUT = 10 – (10 – 1)/ 1.01158=1.10303F DUT = 0.426 dB从上述的关系式可以看到，在校准完后未接入被测件时，只要增益的测量发生一点点变化。
用频谱分析仪测量噪声参数
用频谱分析仪测量噪声参数
杜秀萍
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】1999()3
【摘要】设计低噪声放大器(LNAs)时,需要熟悉晶体管噪声参数。
而用于高频洲量的主要工具——频谱分析仪——与Focus Microwaves公司生产的可编程阻抗调谐器结合使用,即可有效、精确地测量微波与射频(RF)晶体管的四个噪声参数。
【总页数】3页(P15-17)
【关键词】噪声参数;频谱分析仪;测量误差
【作者】杜秀萍
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TB526;TM937.4
【相关文献】
1.频谱分析仪相位噪声测量原理 [J], 窦雪茹;崔素玲
2.基于频谱分析仪的相位噪声测量探讨 [J], 王林林;杨帆;李凯峰;徐靖玖;许俊龙
3.频谱分析仪在相位噪声测量领域中的应用 [J], 蒋钧涛;冯慧娟
4.应用频谱分析仪测量相位噪声 [J], 李翔
5.频谱分析仪测量相位噪声及测量不确定度分析 [J], 刘严严;徐世伟;宣宗强
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