AWA6218B型噪声统计分析仪
安捷伦公司N8973噪声指数分析仪使用说明
安捷伦公司 N8973噪声指数分析仪使用说明 二○○三年四月
目录 1. 噪声系数基本概念.............................................................................................. 错误!未定义书签。 2. 主要功能：.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1噪声系数测量 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.2GPIB端口可允许SCPI编程。.................................................................. 错误!未定义书签。 2.317CM彩色LED显示。............................................................................... 错误!未定义书签。 2.4测量结果可用图形、表格或仪表模式显示。........................................... 错误!未定义书签。 2.5双迹显示可同时显示下列任何两个噪声参数：....................................... 错误!未定义书签。 2.6单边带和双边带测量。 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.7与A GILENT现有噪声源完全兼容，例如346（现用）和347系列。.... 错误!未定义书签。 2.8一个内装磁盘驱动器和一个3。5英寸软盘驱动器，............................. 错误!未定义书签。 3. 性能指标：.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 3.1工作环境：温度0℃~55℃，湿度<95%，海拔：<4500米.................... 错误!未定义书签。 3.2频率范围：10MH Z~3GH Z .......................................................................... 错误!未定义书签。 3.3测量带宽：4MH Z、2MH Z、1MH Z、400KH Z、200KH Z、100KH Z ...... 错误!未定义书签。 3.4频率稳定度：重复性：±<2PPM/YEAR ...................................................... 错误!未定义书签。 3.5温度稳定性：±<6PPM................................................................................ 错误!未定义书签。 3.6噪声系数测量范围：0~35D B ..................................................................... 错误!未定义书签。 3.7增益测量范围：-20D B~+40D B ................................................................... 错误!未定义书签。 3.8最大平均点数：999 .................................................................................... 错误!未定义书签。 3.9测量速度：<50MS ......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.10最大保护输入电平：±20V DC；+15D B M ............................................... 错误!未定义书签。 3.11输入SWR：<1.9:110MH Z-1GH Z;<2.0:11GH Z-3GH Z ............................. 错误!未定义书签。 3.12增益误差：<0.29D B .................................................................................... 错误!未定义书签。 3.13噪声系数误差：<0.05D B(当使用6D B ENR时) ....................................... 错误!未定义书签。 4. 面板按键说明: .................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1前面板............................................................................................................. 错误!未定义书签。 4.2后面板............................................................................................................ 错误!未定义书签。 4.3显示说明........................................................................................................ 错误!未定义书签。5进行基本测量........................................................................................................ 错误!未定义书签。 5.1输入ENR（超噪比）数据............................................................................ 错误!未定义书签。 5.2输入频率：.................................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3设定带宽：（默认带宽为4MH Z）欲更改带宽值....................................... 错误!未定义书签。 5.4设定平均：默认值为1，最大平均值数目为999。................................... 错误!未定义书签。 5.5校准：............................................................................................................ 错误!未定义书签。 5.6测量结果显示： ............................................................................................ 错误!未定义书签。 6、前面板键说明..................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.1M EASURE（测量键）..................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2D ISPLAY （显示）.................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3C ONTROL （控制）................................................................................... 错误!未定义书签。 6.4S YSTEM（系统）................................................................................ 错误!未定义书签。 7. 举例...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
噪声系数的含义和测量方法
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
HS5660C型精密噪声频谱分析仪操作指导书
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
RF噪声系数的计算方法
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
噪声计算公式
三、时间平均声级或等效连续声级Leq A 声级能够较好地反映人耳对噪声的强度和频率的主观感觉，对于一个连续的稳定噪声，它是一种较好的评价方法。但是对于起伏的或不连续的噪声，很难确定A 声级的大小。例如我们测量交通噪声，当有汽车通过时噪声可能是75d B ，但当没有汽车通过时可能只有50dB ，这时就很难说交通噪声是75dB 还是50dB 。又如一个人在噪声环境下工作，间歇接触噪声与一直接触噪声对人的影响也不一样，因为人所接触的噪声能量不一样。为此提出了用噪声能量平均的方法来评价噪声对人的影响，这就是时间平均声级或等效连续声级，用Leq 表示。这里仍用A 计权，故亦称等效连续A 声级L Aeq 。 等效连续A 声级定义为：在声场中某一定位置上，用某一段时间能量平均的方法，将间歇出现的变化的A 声级以一个A 声级来表示该段时间内的噪声大小，并称这个A 声级为此时间段的等效连续A 声级，即： ()?? ???????????????=?dt P t P T L T A eq 2001lg 10 =??? ? ???T L dt T A 01.0101lg 10 (2-4) 式中：p A （t ）是瞬时A 计权声压；p 0是参考声压（2×10-5 Pa ）；L A 是变化A 声级的瞬时值，单位dB ；T 是某段时间的总量。 实际测量噪声是通过不连续的采样进行测量，假如采样时间间隔相等，则： ?? ? ??=∑=n i L eq Ai N L 11.0101lg 10 （2-5） 式中：N 是测量的声级总个数，L A i 是采样到的第i 个A 声级。 对于连续的稳定噪声，等效连续声级就等于测得的A 声级。 四、昼夜等效声级 通常噪声在晚上比白天更显得吵，尤其对睡眠的干扰是如此。评价结果表明，晚上噪声的干扰通常比白天高10dB 。为了把不同时间噪声对人的干扰不同的因素考虑进去，在计算一天24h 的等效声级时，要对夜间的噪声加上10dB 的计权，这样得到的等效声级为昼夜等效声级，以符号L dn 表示；昼间等效用L d 表示，指的是在早上6点后到晚上22点前这段时间里面的等效值，可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来；夜间等效用L n 表示，指的是在晚上22点后到早上6点前这段时间里面的等效值，可以将在这段时间内的Leq 通过下面的公式计算出来：
噪声频谱分析仪操作规程
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
噪声系数测量手册1：噪声系数定义及测试方法
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。
噪声系数测试
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。
基于白噪声统计特性的振动模式提取方法
第４６卷第３期２０１０年２月 机械工程学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖ０１．４６ＮＯ．３ Ｆｅｂ．２０ｌＯ ＤｏＩ：１０．３帅ｌ，胍．２０１０．０３．０６５ 基于白噪声统计特性的振动模式提取方法木 曹冲锋杨世锡杨将新 （浙江大学机械与能源工程学院杭州３１００２７） 摘要：针对机械设备状态监测和故障诊断过程中的特征提取问题，提出一种基于白噪声统计特性来实现机械振动信号振动模式提取的方法。该方法是对经验模式分解算法（Ｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅ：ｃ．ｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＥＭＤ）的一种发展，应用归一化白噪声在ＥＭＤ中具有的统计特性，可以自适应地消除机械振动信号经ＥＭＤ分解产生的高频噪声分量及低频虚假分量，得到反映信号实际物理意义的振动模式分量集。对该振动模式分量集进行Ｈｉｌｂｅｒｔ变换，提取出信号的Ｈｉｌｂｅｒｔ时频特征。整个特征提取过程不需要构造任何参数表达的基函数及相关滤波函数，也无需有关信号的任何先验知识，因而在实际应用中具有更好的适用性。仿真信号和转子试验台试验信号验证该方法的可行性和有效性。 关键词：特征提取白噪声统计特性Ｈｉｌｂｅｒｔ．Ｈｕａｎｇ变换振动模式 中图分类号：ＴＮ９１１．７１７－１１６５．３ ＶｉｂｒａｔｉｏｎＭｏｄｅＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎｔｈｅ ＣｈａｒａＣｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＷｈｉｔｅＮｏｉｓｅ ＣＡＯＣｈｏｎｇｆｅｎｇＹＡＮＧＳｈｉｘｉＹＡＮＧＪｉａｎｇｘｉｎ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｉｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｈｉｔｅｎｏｉｓｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｅｘｔｒａｃｔｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｆｒｏｍｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓａｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＥＭＤ），ｗｈｉｃｈａｄａｐｔｉｖｅｌｙｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｈｉ【ｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙｎｏｉｓｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆａｌｓｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｗｈｉｔｅｎｏｉｓｅｕｎｄｅｒＥＭＤ，８０ｔｈｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｍｏｄｅｓｅｔｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇａｃｔｕａｌｐｈｙｓｉｃａｌｍｅａｎｉｎｇｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｈｉｌｂｅｒｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｉｎｔｒｉｎｓｉｃｍｏｄｅｓｅｔ，ａｎｄｔｈｅＨｉｌｂｅｒｔｔｉｍｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｆｅａｔｕｒｅｏｆｏｂｓｅｒｖｅｄｓｉｇｎａｌｓａｔｅｅｘｔｒａｃｔｅｄ．Ｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｇｅｎｅｒａｌｂａｓｉｓｆｕｎｃｔｉｏｎｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｓｏｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｒｅｌａｔｅｄｆｉｌｔｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｕｎｎｅｃｅｓｓａｌｙ，ａｎｄａｎｙｐｒｉｏｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｓｉｇｎａｌｉｓｎｏｍｏｒｅｒｅｑｕｉｒｅｄ，ＳＯｔｈｅｍｅｔｈｏｄｈａｓａｂｅｔｔｅｒａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｉｎａｃｔｕａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｂｏｔｈｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒｏｔｏｒｓｅｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈｉｓａｐｐｒｏａｃｈｉｓｆｅａｓｉｂｌｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｈｉｔｅｎｏｉｓｅＨｉｌｂｅｒｔ－ＨｕａｎｇｔｒａｎｓｆｏｒｍＶｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ Ｏ前言 特征提取一直是机械设备故障诊断领域中研究的热点和难点，作为机械设备状态监测和故障诊断过程中最基本、最关键的一个环节‘卜２１，对其展开研究尤为重要。目前，应用最广泛的信号特征提取方法是以傅里叶变换为基础的经典信号分析方 ?国家自然科学基金（５０６７５１９４）和国家高技术研究发展计划（８６３计划，２００８ＡＡ０４２４１０）助项目。２００９０２１６收到初稿，２００９０９０１收到修改稿法【３１，以及后来出现的基于小波变换的方法睁５】等。这些方法虽然取得了一定的工程分析效果，但存在参数敏感、平稳性假设等问题。由于机械设备在运行过程中易受到噪声、速度突变、结构变形及摩擦的变化等因素影响，从设备测得的振动信号往往表现出非线性非平稳特征【ｌ】。因此，上述方法在实际应用中具有一定的局限性。 Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｈｕａｎｇ变换是由ＨＵＡＮＧ等【６Ｊ提出的一种新的非线性非平稳信号时频分析方法，经验模式分解（Ｅｍｐｉｒｉｃａｌｍｏｄｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＥＭＤ）和与之相应的Ｈｉｌｂｅｒｔ变换统称为Ｈｉｌｂｅｒｔ－Ｈｕａｎｇ变换。它首 万方数据
HS5671B型噪声频谱分析仪
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
HS6298A型噪声统计分析仪
HS 6298 A 型噪声统计分析仪使用说明书 嘉兴恒升电子有限公司
一概述 HS 6298 A 型噪声统计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 /T 17181 -1997 和IEC 6167 2 -2002 标准对2 级声级计的要求，对射频场敏感度属 X 类。 二主要功能和特点 1 . 有积分及统计功能，单组测量数据可达 800 组，整时测量数 据可达 6 天。储存的数据可以调阅及打印。整时测量暂停时间可以检查已采数据。能进行 Leq 、L A E、Ln 等统计测量。 2 . 用数字检波技术替代以往一些传统的声级计，稳定性和可靠 性大大提高。 3 . 采用 LC D 显示，显示清晰直观。有动态刻度显示。 4 . 可以通过 R S -232 接口与计算机或打印机连接，可显示、打印 输出，也可送到普通计算机进行分析处理。 三主要技术性能 1 . 传声器：Ф1 2 .7 mm （ 1 /2 ″）测试电容传声器 2 . 频率范围： 20 Hz~10 k Hz 3 . 频率计权： A 计权、 C 计权 4 . 测量范围： 30 dB ~130 dB 5 . 量程控制：手动，分三档，线性范围 > 60 d B。 6 . 量程范围： 35 d B– 90 d B（动态刻度显示 10 -100 ） 50 d B– 110 d B（动态刻度显示 30 -120 ）
70 d B– 130 d B（动态刻度显示 50 -140 ） 7 . 仪器精度：符合 IEC 61672 2 级 8 . 时间计权：快（ F）、慢（ S ） 9 . 显示：大屏幕动态液晶显示，瞬时声级，具有模拟电表显 示。 10 . 输出接口：交流输出、 RS- 232 接口 11 . 校准：使用 1 型声级校准器或活塞发声器。 12 . 电源：内部用 LR6 （ 5 #）碱性电池，可连续工作 24 小时。 外接电源 6 V5 0 mA。 13 . 外形尺寸： l ×b× h( m m) : 230 × 72 × 30 14 ．质量： 300 g （连电池） 15 ．使用条件： - 10 ℃ ~50 ℃ 四结构及功能 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。 面板各键的功能说明： 计权 频率计权选择开关，按开关可以选择 A 、 C
频谱分析仪基础知识性能指标和实用技巧
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
HS5671B噪声频谱分析仪说明书
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。*
噪声的数据处理
在雷达发展过程中，一个基本的问题就是回波信号的检测。与脉冲激光雷达不同，线性调频连续波雷达目标的距离与速度信息主要包含于回波的频率之中，因此，目标的检测是在频域中进行的。目标距离与速度信息提取算法是建立在对目标频域信息成功检测的基础上的，若目标的频域信息未能准确检测，将直接影响后续信号处理。中频信号中的噪声经过傅立叶变换后，在频域中具有一定的统计特性，所以需要根据噪声在频域中的统计特性来确定频域门限检测的方法。文章主要讨论噪声情况下的频域门限检测方法。 1 中频信号的噪声频域统计特性 经长时间的大量观察，LFMCW雷达混频器输出的噪声是窄带的零均值高斯噪声（图1为中频噪声的采样样本），其概率密度由下式[1]给出： 2 2 1 ()) 2 p ε ε σ =-(1) 此处，() p d εε是噪声电压处于ε和d εε +之间的概率；2 σ是噪声方差，噪声的均值为零。对于连续波雷达回波而言，由于采取了去调频（两路具有相同调频斜率与扫频带宽的信号进行混频输出）的处理方式，目标的信息完全包含于其回波的频率之中，因此，探测门限须在频域进行设置。 x 10-3 -3 x 10-3 50 100 150 200 幅 度/ v 时间/s 1 x 10-3 -3 x 10 时间/s 频 数 图1 中频噪声的一次采样时域图及正态拟合曲线图 由图1可以看出，中频噪声基本服从均值为零的正态分布，为分析方便，本文采用正态分布模型来描述中频噪声。由于噪声在频域中分布也具有随机性，即在频域中，噪声中的某一频率的幅度不是恒定不变的，是具有随机性的。这一点可以由以下分析得出。 不失一般性，设中频输出的噪声为平稳高斯过程（样本函数的统计平均可用其时间平均代替[2]），在混频器输出仅有噪声存 在的情况下，对中频信号采样并抽取长度为 1 N的序列。对高斯噪声采样序列() noise n进行离散傅立叶变换，变换如下[3]：1 1 1 1 1 1 2 ()()exp() 2 [()cos() 2 ()sin()] N n N n N O ISE m noise n j nm N noise n nm N j noise n nm N π π π - = - = =- = -? ∑ ∑(2) 式中 1 0,1, m N = (1) 令 1 1 01 2 ()()cos() N n R m noise n nm N π - = =∑；1 1 1 2 ()()sin() N n I m noise n nm N π - = =∑。 显然() R m，() I m为高斯序列的线性组合，因此，() R m，() I m仍为高斯分布的序列。因高斯分布的概率密度函数由其均值与方差决定。下面求解() R m，() I m的均值与方差。