ITU-R SM1753-2建議書 (09) - 無線電噪聲測(cè)量方法

1、ITU-R SM.1753-2 建議書(09/2012)無線電噪聲測(cè)量方法 SM 系列頻譜管理前言無線電通信部門的職責(zé)是確保衛(wèi)星業(yè)務(wù)等所有無線電通信業(yè)務(wù)合理、平等、有效、經(jīng)濟(jì)地使用無線電頻譜，不受頻率范圍限制地開展研究并在此基礎(chǔ)上通過建議書。無線電通信部門的規(guī)則和政策職能由世界或區(qū)域無線電通信大會(huì)以及無線電通信全會(huì)在研究組的支持下履行。知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策（IPR）ITU-R的IPR政策述于ITU-R第1號(hào)決議的附件1中所參引的ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用專利政策。專利持有人用于提交專利聲明和許可聲明的表格可從獲得，在此處也可獲取ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用專利政策實(shí)施

2、指南和ITU-R專利信息數(shù)據(jù)庫(kù)。ITU-R 系列建議書（也可在線查詢 ）系列標(biāo)題BO衛(wèi)星傳送BR用于制作、存檔和播出的錄制；電視電影BS廣播業(yè)務(wù)（聲音）BT廣播業(yè)務(wù)（電視）F固定業(yè)務(wù)M移動(dòng)、無線電定位、業(yè)余和相關(guān)衛(wèi)星業(yè)務(wù)P無線電波傳播RA射電天文RS遙感系統(tǒng)S衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)SA空間應(yīng)用和氣象SF衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和固定業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的頻率共用和協(xié)調(diào)SM頻譜管理SNG衛(wèi)星新聞采集TF時(shí)間信號(hào)和頻率標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射V詞匯和相關(guān)問題說明：該ITU-R建議書的英文版本根據(jù)ITU-R第1號(hào)決議詳述的程序予以批準(zhǔn)。電子出版2013年，日內(nèi)瓦ã 國(guó)際電聯(lián) 2013版權(quán)所有。未經(jīng)國(guó)際電聯(lián)書面許可，不得以任何手段復(fù)制本出

3、版物的任何部分。2 建議書無線電噪聲測(cè)量方法（2006-2010-2012年）范圍對(duì)于無線電噪聲的測(cè)量而言，不同測(cè)量系統(tǒng)之間有必要存在一種統(tǒng)一的與頻率無關(guān)的方法，以以產(chǎn)生可比的、準(zhǔn)確的和可再現(xiàn)的結(jié)果。本建議書提出了在形成此類可比結(jié)果的測(cè)量程序中有必要加以綜合的一整套過程或步驟。國(guó)際電聯(lián)無線通信全會(huì)，考慮到a)因?yàn)椴捎昧诵碌模óa(chǎn)生無線電噪聲的）電氣和電子設(shè)備以及無線電通信系統(tǒng)（例如超寬帶（UWB）、電力線通信（PLC）和計(jì)算機(jī)），建議書中規(guī)定的無線電噪聲電平可能會(huì)提高；b)為了有效地進(jìn)行頻譜管理，主管部門需要知道確切的噪聲電平；c)為了獲得能夠相互比對(duì)的可再現(xiàn)結(jié)果，有必要統(tǒng)一測(cè)量方法；d)對(duì)于噪

4、聲測(cè)量而言，需要某些最小設(shè)備規(guī)范，建議1應(yīng)按照附件1所述的要求開展無線電噪聲測(cè)量。附件1無線電噪聲測(cè)量方法1引言本附件描述了在實(shí)際無線電應(yīng)用中測(cè)量和評(píng)估無線電噪聲的方法。2無線電噪聲的源頭雷電放電引起的輻射（由雷電引起的大氣噪聲）；來自用電機(jī)械、電氣與電子設(shè)備、電力傳輸線或來自內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火的非欲收輻射的總和(人為噪聲)；大氣氣體和水汽凝結(jié)體形成的發(fā)射；天線波束內(nèi)的地面障礙物或其他障礙物；來自宇宙射電源的輻射。由大自然引起的噪聲在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不太可能發(fā)生顯著變化，而隨著新型設(shè)備的引入和改善電磁兼容性的措施發(fā)生的變化，人為噪聲（MMN）則常常在無線電頻譜的某些部分占主導(dǎo)地位，且噪聲強(qiáng)度也隨著越來越多地使

5、用電氣電子設(shè)備而有所變化。因此在開展無線電噪聲測(cè)量時(shí)，人為噪聲成為主要的關(guān)注類型。表1各頻率范圍內(nèi)相關(guān)的無線電噪聲源噪聲源頻率范圍由雷電引起的大氣噪聲9 kHz至30 MHz宇宙噪聲4 MHz至100 MHz人為噪聲9 kHz至1 GHz來自大氣氣體等的發(fā)射超過10 GHz3無線電噪聲的組成部分根據(jù)建議書中的定義，無線電噪聲是來自于多個(gè)發(fā)射源的無線電發(fā)射總和，并且這些發(fā)射不是來自無線電通信發(fā)射機(jī)。在給定測(cè)量地點(diǎn)，如果沒有單一的噪聲源占主導(dǎo)，那么無線電噪聲在幅值上服從正態(tài)分布，此時(shí)無線電噪聲可以看做高斯白噪聲。但由于城市和居民區(qū)的噪聲發(fā)射設(shè)備的密度尤其高，幾乎找不到一塊地方不是由單一源頭的噪聲或

6、發(fā)射占主導(dǎo)，哪怕是片刻時(shí)間。這些源頭常常發(fā)射脈沖或單載波。由于無線電通信設(shè)備必須在這種環(huán)境下工作，在無線電噪聲測(cè)量中把這些組成部分排除在外恐怕不現(xiàn)實(shí)。表2無線電噪聲的組成部分噪聲組成部分屬性源頭（示例）高斯白噪聲(1) （WGN）不相關(guān)的電磁矢量帶寬等于或大于接收機(jī)帶寬頻譜功率電平隨帶寬線性增加計(jì)算機(jī)，電力線通信網(wǎng)，有線計(jì)算機(jī)網(wǎng)，宇宙噪聲脈沖噪聲（IN）相關(guān)的電磁矢量帶寬大于接收機(jī)帶寬頻譜功率電平隨帶寬的平方增加點(diǎn)火火花，雷電，汽燈點(diǎn)火器，計(jì)算機(jī)，超寬帶設(shè)備單載波噪聲（SCN）一條或多條不同譜線帶寬小于接收機(jī)帶寬頻譜功率電平與帶寬無關(guān)有線計(jì)算機(jī)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)，開關(guān)電源式供電設(shè)備(1)在ITU-R

7、建議書的這一附件內(nèi)，高斯白噪聲被認(rèn)為代表了在測(cè)量帶寬附近的頻率范圍內(nèi)具有近平坦功率譜密度的連續(xù)噪聲信號(hào)。高斯白噪聲分量完全可以由均方根值來表征，但脈沖噪聲分量則要難得多?，F(xiàn)代數(shù)字通信服務(wù)幾乎總會(huì)采用糾錯(cuò)技術(shù)，對(duì)脈沖干擾尤其有更強(qiáng)的抵抗力。但在達(dá)到某種脈沖時(shí)長(zhǎng)和重復(fù)頻率時(shí)，脈沖噪聲也會(huì)對(duì)此類服務(wù)的運(yùn)行產(chǎn)生顯著干擾。因此在測(cè)量無線電噪聲時(shí)，宜應(yīng)在給出脈沖噪聲電平的同時(shí)，還給出脈沖參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布信息。單載波噪聲（SCN）只能在噪聲來自靠近測(cè)量地點(diǎn)的單一源頭的情況下才能檢測(cè)到。發(fā)射單載波的多個(gè)源頭會(huì)隨著其數(shù)目的增多而迅速疊加到一段類噪聲頻譜。建議書將無線電噪聲規(guī)定為各種來源的非欲收輻射的總和，且專門排

8、除了來自單一的可識(shí)別源頭的發(fā)射。因此有必要選擇未由此類單一源頭占主導(dǎo)的測(cè)量地點(diǎn)和/或頻率，這樣就沒有必要在人為噪聲測(cè)量的背景下再進(jìn)一步考慮單載波噪聲了。4關(guān)鍵參數(shù)本文所述的測(cè)量程序?qū)⒔o出下列無線電噪聲參數(shù)的測(cè)量結(jié)果：高斯白噪聲（WGN）：均方根電平，表示為一天內(nèi)的單一值或小時(shí)均值脈沖噪聲（IN）：峰值電平，表示為某種分布脈沖/突發(fā)時(shí)長(zhǎng)，表示為某種分布；脈沖/突發(fā)周期，表示為某種分布。5測(cè)量原則高斯白噪聲分量（WGN）可用均方根檢波器來測(cè)量。下文將該測(cè)量方法稱為“均方根法”。采用第節(jié)所述的20%縮減，就有可能直接從頻率測(cè)量中得到均方根噪聲值，即便其中一些頻率被有用信號(hào)占用。但是脈沖噪聲（IN）則

9、只能通過對(duì)瞬時(shí)射頻幅值進(jìn)行快速抽樣來測(cè)量。將這些值存儲(chǔ)下來進(jìn)行脫機(jī)評(píng)估，以獲得脈沖參數(shù)，測(cè)量最好在不存在有用信號(hào)和連續(xù)載波的單一頻率上進(jìn)行。兩個(gè)連續(xù)樣本之間的最大時(shí)間間隔為：(1)其中：Ts：兩個(gè)連續(xù)樣本之間的時(shí)間間隔RBW：測(cè)量所用的濾波器帶寬。下文將該測(cè)量方法稱為“原始數(shù)據(jù)抽樣法”。6測(cè)量類型在整個(gè)頻率范圍內(nèi)確定人為噪聲的真實(shí)電平和特性，包括脈沖噪聲的特性，是一項(xiàng)相當(dāng)耗時(shí)復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)。但在只關(guān)注高斯白噪聲分量或只有某些頻率范圍需要調(diào)研的情況下，測(cè)量可以大大簡(jiǎn)化，而又不丟失重要信息或降低準(zhǔn)確度?？紤]到這個(gè)原因，在開展無線電噪聲測(cè)量時(shí)推薦采用下列3種類型的方法：A型：僅高斯白噪聲。A型方法僅

10、給出高斯白噪聲電平，不考慮脈沖噪聲。它僅需要測(cè)量某一“空閑”頻率上余下的均方根電平。均方根法和原始數(shù)據(jù)抽樣法都適用。數(shù)據(jù)評(píng)估也比較簡(jiǎn)單。B型：高斯白噪聲和脈沖噪聲。B型方法給出高斯白噪聲電平并給出無線電噪聲中主要脈沖噪聲參數(shù)的特性。它需要快速的數(shù)據(jù)抽樣（原始數(shù)據(jù)抽樣法）。數(shù)據(jù)評(píng)估要復(fù)雜得多，需要大量后期處理，其中大部分只能由計(jì)算機(jī)完成。C型：高斯白噪聲、脈沖噪聲和分離人為噪聲。除給出高斯白噪聲電平和脈沖噪聲特性外，C型方法還從大氣噪聲中分離出人為噪聲、脈沖噪聲，這種分離在HF頻率范圍內(nèi)具有相當(dāng)程度的重要性。測(cè)量過程等同于B型測(cè)量，區(qū)別在于C型測(cè)量必須在兩個(gè)不同的地點(diǎn)進(jìn)行，兩個(gè)地點(diǎn)的設(shè)備在時(shí)間上

11、必須同步。恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試類型的選擇取決于各項(xiàng)要求、環(huán)境類別和頻率范圍。如果測(cè)試結(jié)果是通用的，則重點(diǎn)選擇表3推薦的類型。表3推薦的測(cè)試類型頻率范圍戶外測(cè)量室內(nèi)測(cè)量9 kHz-300 kHz (LF)A, BA, B300 kHz-3 MHz (MF)A, B, CA, B3 MHz-30 MHz (HF)A, B, CA, B30 MHz-300 MHz (VHF)A, BA, B300 MHz-3 GHz (UHF)A, BA, B> 3 GHz (SHF)AA7設(shè)備的規(guī)格接收機(jī)和前置放大器測(cè)量接收機(jī)應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)的可搬運(yùn)測(cè)量接收機(jī)或頻譜分析儀，以及噪聲系數(shù)低、增益穩(wěn)定性高的任何附加前置放大部分，

12、例如低噪聲放大器（LNA）。如果采用均方根檢波器，為了保證獲得可接受的測(cè)量準(zhǔn)確度，要求設(shè)備的本底噪聲保持在比被測(cè)噪聲至少低10 dB。外接低噪聲放大器有助于達(dá)到這一目標(biāo)。頻率> 20 MHz時(shí)低噪聲放大器是必不可少的。應(yīng)慎重采用帶有內(nèi)置糾錯(cuò)裝置的測(cè)量接收機(jī)，因?yàn)樵诘蚐/N比情況下測(cè)量時(shí)將對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。如果噪聲修正是帶開關(guān)的，可以把開關(guān)打開。不過在這種情況下，第節(jié)所述的附加修正不適用。表4給出了對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的要求。表4并未提出一套新的測(cè)量接收機(jī)或低噪聲放大器的規(guī)格，僅指出了噪聲測(cè)量中所用的某種接收機(jī)和低噪聲放大器必備的附加或特定要求。頻段的叫法以某種實(shí)際采用的噪聲測(cè)量系統(tǒng)為基礎(chǔ)，并非指某一

13、具體的接收系統(tǒng)。表4噪聲測(cè)量系統(tǒng)（接收機(jī)/LNA）的要求功能頻率范圍頻率范圍9 kHz-30 MHz30-500 MHz0.5-3 GHz輸入駐波比（天線輸入端）50 , 標(biāo)稱值 < 1.5三階交調(diào)截取點(diǎn)³ 20 dBm (> 3 MHz)³ 10 dBm³ 0 dBm二階交調(diào)截取點(diǎn)³ 60 dBm (> 3 MHz)³ 50 dBm³ 40 dBm預(yù)選器一套亞倍頻程帶通濾波器或者跟蹤濾波器跟蹤或者固定濾波器低通/高通濾波器總噪聲系數(shù) 15 dB (> 2 MHz) 2 dB(1) (> 20 MHz)

14、2 dB(1)表4（續(xù)） 功能頻率范圍中頻抑制> 80 dB> 90 dB> 100 dB鏡頻抑制> 80 dB> 90 dB> 100 dBLNA增益 18 dB 25 dB 25 dBLNA增益穩(wěn)定性20-30°C時(shí) 0.7 dB在所關(guān)注的頻率范圍內(nèi)LNA增益的平坦度< 0.4 dB< 0.4 dB< 0.5 dBAGC（自動(dòng)增益控制）測(cè)量輸出應(yīng)不使用AGC包括計(jì)算機(jī)和接口在內(nèi)的測(cè)量設(shè)備的電磁兼容性測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生和接收到的所有干擾信號(hào)應(yīng)低于待測(cè)噪聲平均值10 dB以上(1)該噪聲系數(shù)適用于LNA。如果使用低噪聲放大器，則接收機(jī)和

15、低噪聲放大器的各種組合均須滿足表4中的要求。組合系統(tǒng)的噪聲系數(shù)主要取決于低噪聲放大器的噪聲系數(shù)。應(yīng)謹(jǐn)防接收機(jī)或低噪聲放大器過載。必須采用外接帶通濾波器，以防止過載。在30 MHz以下，輸入電平最高的信號(hào)是由廣播電臺(tái)產(chǎn)生的。在整個(gè)廣播頻段內(nèi)，帶通濾波器的衰減至少應(yīng)達(dá)到20 dB。為了計(jì)算等效噪聲帶寬，應(yīng)準(zhǔn)確知道接收機(jī)的中頻選擇性（6至60 dB），這樣才能比較不同中頻濾波器條件下的測(cè)量結(jié)果。噪聲帶寬可按接收機(jī)規(guī)格選取，如果做了這種規(guī)定的話。這一帶寬就是與接收機(jī)或頻譜儀的濾波器通過的噪聲功率相同的某種(理論上的)矩形濾波器的帶寬。天線按照ITU-R 建議書，噪聲電平用噪聲系數(shù)（高出熱噪聲的dB數(shù)）

16、表示，不用場(chǎng)強(qiáng)表示。這一噪聲系數(shù)是以一個(gè)“無損”天線為基準(zhǔn)來規(guī)定的。在噪聲源均勻分布在水平面內(nèi)或在比較小的垂直角度上接收的情況下，最常用的天線是垂直調(diào)諧偶極子。因此對(duì)于30 MHz以上的噪聲測(cè)量，最好采用調(diào)諧地面天線和套筒偶極天線，避免同軸電纜和金屬天線桿對(duì)輻射的各向同性產(chǎn)生影響。低于30 MHz時(shí)，垂直偶極子因尺寸變得過大而不再適用。另外，這樣的偶極子距地面要有相當(dāng)高度才能獲得理想效果，這也難于實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)低于30 MHz頻率的測(cè)量，建議書推薦在傳導(dǎo)良好的地面上采用一種短垂直單極天線作為基準(zhǔn)天線。建議采用高度小于波長(zhǎng)十分之一的短垂直單極天線作為測(cè)量天線。但這種短單極天線在電性能方面要與接收

17、機(jī)的輸入阻抗（通常為50 ）匹配。這種匹配通常由有源器件完成。重要的是不要在天線中產(chǎn)生額外的放大，因?yàn)檫@會(huì)讓天線在強(qiáng)廣播信號(hào)情況下出現(xiàn)過載。采用從所有角度均勻收到噪聲源的模型，就不必修正測(cè)量天線有可能出現(xiàn)的方向性。實(shí)際上八木天線等方向性極強(qiáng)的天線只在其預(yù)定方向獲取其增益，其他方向的信號(hào)則相應(yīng)被抑制，因此噪聲環(huán)境的平均增益為零。這樣就有可能在預(yù)計(jì)噪聲均勻分布的環(huán)境中采用定向天線進(jìn)行測(cè)量，只要其阻抗匹配。對(duì)于外來噪聲的計(jì)算而言，有必要了解可用于從被測(cè)天線電壓計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的天線因子。該系數(shù)常常由制造商提供，但下列情況仍需仔細(xì)考慮：如果天線是定向的，則制造商提供的天線因子只能用于主瓣方向。不過對(duì)于噪聲場(chǎng)強(qiáng)

18、的計(jì)算而言，必須采用來自任何方向的各信號(hào)的平均在噪聲源均勻分布的情況下，定向測(cè)量天線收到的噪聲功率與理論全向天線相同。在這種情況下，對(duì)特定方向的天線增益進(jìn)行適當(dāng)修正，就可得出平均天線因子。天線因子。在頻率較低的情況下，尤為重要的是要滿足制造商提出天線因子時(shí)所設(shè)的那些條件。天線距地面高度、天線周圍的障礙物和接地等因素會(huì)顯著改變天線因子。如果不知道天線因子，也可以用已知天線因子的基準(zhǔn)天線來測(cè)量，但上文的考慮因素總是適用的。確定天線因子的一種實(shí)際方法是，對(duì)來自隨機(jī)方向的大量發(fā)射，比較測(cè)得電平與基準(zhǔn)天線的電平，并對(duì)每一頻段的結(jié)果進(jìn)行平均。對(duì)于建議書中的基準(zhǔn)天線以及對(duì)于與實(shí)際接收臺(tái)的匹配而言，測(cè)量天線的

19、饋入點(diǎn)在60 MHz以下應(yīng)位于地面或接近地面，在更高頻率上則應(yīng)距離地面至少5 m。8不定性分析噪聲測(cè)量的最終結(jié)果應(yīng)反映真實(shí)量值，如果使用其他的測(cè)量設(shè)備，這個(gè)真實(shí)量值也應(yīng)該能夠再現(xiàn)。除了平均準(zhǔn)確度，還需要了解測(cè)量值變化的上下限。對(duì)于每次噪聲測(cè)量都要進(jìn)行不定性余量分析，且這種不定性應(yīng)包含所有構(gòu)成因素。以上信息可以在，比如說，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的“測(cè)量中不定性的表述指南”中找到。9測(cè)量程序測(cè)量地點(diǎn)的選擇即便一個(gè)頻率上，特別是在人為噪聲為主的情況下，無線電噪聲電平也會(huì)隨時(shí)間和地點(diǎn)而變化。在低于30 MHz的頻段，因傳播條件的關(guān)系，噪聲電平主要隨時(shí)間而變。因此，一般情況下必須在不同的地點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)

20、量。為了反映人為噪聲電平測(cè)量結(jié)果的差別，建議書規(guī)定了4種不同的地點(diǎn)類別，應(yīng)按照這些類別選擇測(cè)量地點(diǎn)。但為了有益于更詳細(xì)的評(píng)估，建議按照下列類別對(duì)噪聲測(cè)量進(jìn)行分類：表5戶外測(cè)量地點(diǎn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)類別定義偏遠(yuǎn)農(nóng)村5 km內(nèi)沒有沒有明顯的人類活動(dòng)跡象，沒有建筑，沒有交通，沒有電力設(shè)施農(nóng)村有大規(guī)模農(nóng)業(yè)活動(dòng)的農(nóng)村開放地帶，建筑物密度< 1/公頃，沒有主要道路，沒有電氣化鐵路居民區(qū)鄉(xiāng)村或沒有工商業(yè)活動(dòng)的純粹居住區(qū)。1 km內(nèi)沒有電氣化鐵路，沒有主要道路，沒有架空高壓輸電線或輸電設(shè)施城郊高密度人居建筑，有少量工商業(yè)活動(dòng)和商店。500 m內(nèi)沒有電氣化鐵路，沒有主要道路，沒有架空高壓輸電線或輸電設(shè)施城市高密度

21、工商業(yè)建筑或辦公室。會(huì)出現(xiàn)主要道路和鐵路，但應(yīng)不占主導(dǎo)地位工業(yè)區(qū)高密度廠區(qū)和重工業(yè)區(qū)鐵路以電氣化鐵路為主的地點(diǎn)道路以道路交通為主的地點(diǎn)，例如公路對(duì)于每一地點(diǎn)類別，應(yīng)分別評(píng)估測(cè)量結(jié)果。為了給出合理的無線電噪聲電平的統(tǒng)計(jì)說明，每個(gè)類別應(yīng)至少測(cè)量10個(gè)地點(diǎn)。上述所有測(cè)量地點(diǎn)應(yīng)均在戶外。為了估計(jì)來自室內(nèi)多個(gè)噪聲源的無線電噪聲電平，可由戶外測(cè)量得到的結(jié)果減去各自頻率上預(yù)計(jì)的建筑物衰減。不過經(jīng)驗(yàn)表明，室內(nèi)噪聲電平有可能比戶外測(cè)量值還高。這是因?yàn)樵谶M(jìn)行測(cè)量的建筑物內(nèi)以若干單獨(dú)的噪聲源為主。如果要研究的是這種環(huán)境，表5中的地點(diǎn)類別就不適用了，因?yàn)榇藭r(shí)建筑物是在城市、居民區(qū)還是在農(nóng)村環(huán)境已經(jīng)不重要了。這時(shí)建議采

22、用表6中的不同建筑物類別。應(yīng)注意，室內(nèi)測(cè)量總是對(duì)各單一干擾源的噪聲和干擾之和進(jìn)行測(cè)量。在大多數(shù)情況下，建筑物內(nèi)以來自單一噪聲源的發(fā)射為主。按照目前建議書中的定義，這些發(fā)射不是人為噪聲。但無線電通信業(yè)務(wù)要正常運(yùn)行，必須應(yīng)對(duì)各種無用信號(hào)，不管是噪聲還是干擾。因此出于現(xiàn)實(shí)原因，最好測(cè)量二者之和。表6室內(nèi)測(cè)量地點(diǎn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)類別定義家庭單獨(dú)的建筑物或單一樓層，有典型的家用電子和電氣設(shè)備辦公室辦公用電子和電氣設(shè)備、IT和電信設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、局域網(wǎng)購(gòu)物中心商店和超市所在地點(diǎn)火車站位于封頂站臺(tái)區(qū)內(nèi)的大火車站機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓大機(jī)場(chǎng)的候機(jī)樓內(nèi)工廠以用電機(jī)械為主的工廠建筑物內(nèi)醫(yī)院以醫(yī)療設(shè)備為主的地點(diǎn)頻率的選擇在

23、進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)可以對(duì)單個(gè)頻率（頻道）進(jìn)行測(cè)量，也可以對(duì)某一頻段（例如100 kHz）進(jìn)行測(cè)量。這些觀測(cè)可以自動(dòng)進(jìn)行，數(shù)據(jù)結(jié)果也可以按照預(yù)定的協(xié)議進(jìn)行處理。在HF頻段，實(shí)際上在整個(gè)24小時(shí)測(cè)量周期內(nèi)都無法找到不存在有用發(fā)射的頻率。找出合適頻率或頻段的最簡(jiǎn)單方式是利用測(cè)試測(cè)量的信息或利用歷史數(shù)據(jù)。但這樣做也無法保證所有測(cè)量樣本都可用，因?yàn)樵趯?shí)際調(diào)研過程中可能會(huì)出現(xiàn)預(yù)料不到的占用。因此最好不選某一固定的頻率或頻段，而是對(duì)所研究的頻段進(jìn)行掃描以確定高斯白噪聲電平。然后應(yīng)在掃描頻段內(nèi)電平最低的頻率上按照單頻方式測(cè)量至少秒，以確定脈沖噪聲電平。特別是在一天之內(nèi)占用情況變來變?nèi)サ牡陀?0 MHz的頻率范圍內(nèi)

24、，建議在每一測(cè)量之前重選這一頻率。在高于30 MHz的頻率范圍內(nèi)，有用發(fā)射通常來自占用情況已知的國(guó)家設(shè)施。此時(shí)，或可使用某一不存在有效指配的頻率。圖1顯示的是142MHz周圍的頻譜，存在幾個(gè)在用頻率的發(fā)射，用兩種不同的分辨帶寬（上面軌跡：300 kHz；下面軌跡：10 kHz）記錄MaxHold（最大值保持）。選出做了記號(hào)的頻率進(jìn)行噪聲測(cè)量，因?yàn)榭梢钥闯鲈擃l率不存在發(fā)射且遠(yuǎn)離在用頻道。特別是在進(jìn)行無人值守的自動(dòng)調(diào)研和頻率選擇時(shí)，并非總能看出選定的頻率只含噪聲。選擇以高斯幅值分布的背景噪聲為主的一段頻率，提高了噪聲功率電平測(cè)量的準(zhǔn)確度。要確認(rèn)某一頻率（頻段）是否只存在高斯白噪聲，最可靠的方法是采

25、用奇異值分解（SVD）的數(shù)學(xué)概念。該方法包括根據(jù)接收信號(hào)構(gòu)建一個(gè)估計(jì)的自相關(guān)矩陣，然后對(duì)這一估計(jì)的自相關(guān)矩陣經(jīng)奇異值分解后所得出的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。圖1單頻選擇要選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)念l率（頻段），最實(shí)用的方式是首先通過掃描所需的頻率范圍找出一個(gè)候選頻段，然后確定電平最低的頻率（頻段）?？捎肧VD過程驗(yàn)證該頻率的可用性。如果SVD過程顯示掃描中主要含有高斯白噪聲，則該頻率可用于測(cè)量。如果情況并非如此，則必須另選頻率（頻段）。SVD法的詳情在附錄1中說明。據(jù)預(yù)測(cè)，即使是在VHF/UHF范圍內(nèi)，所選最低電平的頻率在實(shí)際測(cè)量期間亦可包括有用信號(hào)，因此針對(duì)各目標(biāo)頻段宜應(yīng)測(cè)量最多五個(gè)緊密相連的頻率。這些頻率的WGN

26、電平的測(cè)量結(jié)果如果超出最低.電平的門限值（例如2 dB），則應(yīng)將其放棄（另見第節(jié)）。頻譜儀/接收機(jī)設(shè)置表7給出了推薦的設(shè)備設(shè)置：表7頻譜儀/接收機(jī)設(shè)置測(cè)量時(shí)間每10至30秒產(chǎn)生一次結(jié)果是可行的。對(duì)于采用均方根檢波器的WGN測(cè)量，可用的掃描時(shí)間為10至20秒。對(duì)于原始數(shù)據(jù)抽樣，每10至30秒運(yùn)行一次至少秒長(zhǎng)的掃描是可行的。掃描期間，必須以非?？斓乃俾食槿颖镜姆担ǔ闃宇l率至少為1/RBW）。頻率范圍觀測(cè)頻率范圍完全取決于被選頻段的使用情況；該頻段甚至可以視頻段的具體情況分成若干子頻段或者若干頻率。分辨帶寬如果采用頻段掃描的方法，所用濾波器帶寬取決于頻率跨度除以所需分辨率。原始數(shù)據(jù)抽樣原則決定了

27、分辨帶寬應(yīng)為抽樣頻率的一半。濾波器的形狀因子應(yīng)根據(jù)使不同接收機(jī)的測(cè)量結(jié)果可以比較的原則進(jìn)行選擇。分辨帶寬的推薦值見表8。VBW如有可能，請(qǐng)關(guān)閉所有視頻濾波器。如果使用頻譜分析儀，則VBW應(yīng)設(shè)置為RBW的10倍或更高。如果VBW過小，則APD圖表的形狀在概率高于37%的情況下可能是不正確的。如果無法將VBW設(shè)置為10*RBW，則應(yīng)采用有白噪聲源的測(cè)量，以判定恰當(dāng)?shù)男拚绞?。檢波器對(duì)于WGN測(cè)量，必須采用真正的均方根檢波器，其他類型的檢波器都不適用。有些制造商還標(biāo)明這種檢波器是平均值（均方根）檢波器。重要的是，檢波器要對(duì)功率而不是電壓進(jìn)行平均。這類檢波器通常以一個(gè)抽樣器為基礎(chǔ)，其抽樣頻率由濾波器帶

28、寬決定。采用在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)獲得的這些樣本算出均方根功率。該時(shí)間周期即測(cè)量周期。在采用非抽樣器型均方根檢波器時(shí)，若要到達(dá)1%的不定性，該檢波器的積分時(shí)間只能是10/2BN (kHz)。因此，如果噪聲帶寬BN為500 Hz，最小積分時(shí)間須為10秒。使用舊型接收機(jī)時(shí)這一點(diǎn)尤其要注意。當(dāng)測(cè)量值高于設(shè)備本底噪聲不足10 dB時(shí)，檢波器通常需要自行校準(zhǔn)。原始數(shù)據(jù)抽樣原則要求使用抽樣檢波器，因?yàn)檫@種方法在后期處理過程中會(huì)使用均方根計(jì)算。衰減器3 dB建議將接收機(jī)與低噪聲放大器之間所接的附加衰減器設(shè)置為接收機(jī)/低噪聲放大器的規(guī)定輸入阻抗，以減小測(cè)量的不定性。如果能確認(rèn)天線與低噪聲放大器的輸入阻抗完全匹配，

29、就不需要附加衰減器了。預(yù)選器打開（如果是可開關(guān)的話）表8測(cè)量帶寬頻率范圍A型測(cè)量的分辨帶寬（僅高斯白噪聲）B型和C型測(cè)量的分辨帶寬（高斯白噪聲和脈沖噪聲）300 kHz 30 MHz100 Hz10 kHz30 MHz 450 MHz1 kHz100 kHz450 MHz 1 GHz1 kHz300 kHz1 GHz 3 GHz10 kHz5 MHz> 3 GHz10 kHz10 MHz在本附件范圍內(nèi)，分辨帶寬就是標(biāo)稱3 dB帶寬的等效噪聲帶寬。采用表8示出的更寬的分辨帶寬會(huì)產(chǎn)生數(shù)量更大的數(shù)據(jù)，因?yàn)樾枰某闃铀俣纫哺?。但脈沖噪聲也會(huì)看得更清楚。如果進(jìn)行的是B型和C型測(cè)量，建議對(duì)高斯白噪

30、聲測(cè)量仍采用窄帶，而僅對(duì)脈沖噪聲測(cè)量采用更寬的帶寬。測(cè)量周期測(cè)量周期應(yīng)當(dāng)選擇那些預(yù)計(jì)被測(cè)噪聲不會(huì)發(fā)生顯著變化的時(shí)間段。例如，為了能反映HF傳播和臨時(shí)使用的設(shè)備在白天和晚上的差別，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量周期應(yīng)為24小時(shí)。為了能反映不同季節(jié)之間的差異，HF測(cè)量每年都會(huì)重復(fù)做好幾次。對(duì)于30 MHz以上頻率，建議在白天工作時(shí)間內(nèi)采用最短10小時(shí)的調(diào)研周期。人為噪聲和大氣噪聲的分離（僅對(duì)C型測(cè)量）在30 MHz以下，脈沖噪聲成分的主要部分可能來自大氣噪聲，比如雷電。如果測(cè)量?jī)H是為確定人為噪聲，則要從測(cè)量結(jié)果中扣除大氣噪聲。不過這只對(duì)脈沖噪聲才能做到。要確定脈沖噪聲的來源，至少要同時(shí)在兩個(gè)不同的地點(diǎn)測(cè)量：測(cè)量地點(diǎn)；和

31、基準(zhǔn)地點(diǎn)。在采用同樣天波傳播條件的情況下，兩個(gè)地點(diǎn)之間的距離應(yīng)大于但非常接近典型的人為噪聲發(fā)射的范圍（建議：500 m至10 km）。兩個(gè)地點(diǎn)的測(cè)量設(shè)備在時(shí)間上必須嚴(yán)格同步（最大偏移：100 ms）。舉例來說，嚴(yán)格達(dá)到時(shí)間同步的做法包括：定期將測(cè)量接收機(jī)切換到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)（例如DCF77）；采用來自外接GPS接收機(jī)的時(shí)間信號(hào)?？梢圆捎冒l(fā)射的時(shí)間信號(hào)來調(diào)整內(nèi)部處理器的時(shí)鐘，或者可以算出處理器時(shí)鐘與發(fā)射的實(shí)際時(shí)間信號(hào)之間的偏差以便用于校正時(shí)戳，該時(shí)戳是每次測(cè)量掃描必須存儲(chǔ)的。借助于這種時(shí)戳，每次掃描都可以在日后與其他地點(diǎn)的相應(yīng)掃描相比較。一個(gè)信號(hào)如果在兩個(gè)測(cè)量地點(diǎn)都出現(xiàn)，就可以假定是大氣噪聲或是通

32、過天波收到的無用發(fā)射，因此在進(jìn)一步處理前要從結(jié)果中去除。僅在測(cè)量地點(diǎn)才收到的信號(hào)可假定是來自附近源頭的人為噪聲。數(shù)據(jù)的收集和后期處理用均方根檢測(cè)器進(jìn)行高斯白噪聲測(cè)量（A型測(cè)量）頻譜分析儀分若干步驟（頻率步長(zhǎng)）對(duì)頻段進(jìn)行掃描?，F(xiàn)代頻譜儀的頻率步長(zhǎng)數(shù)目通常在500到10 000之間。以10秒的掃描時(shí)間為例，測(cè)量結(jié)果將會(huì)是一個(gè)每天500 ´ 8 600到10 000 ´ 8 600個(gè)測(cè)量樣本的數(shù)據(jù)庫(kù)（矩陣）。為了能去除某些部分的測(cè)量結(jié)果和采用不同的統(tǒng)計(jì)方法，該數(shù)據(jù)庫(kù)事后應(yīng)采用專用軟件進(jìn)行處理。采用原始數(shù)據(jù)抽樣的高斯白噪聲 + 脈沖噪聲測(cè)量（A型、B型和C型測(cè)量）為了完整地評(píng)估脈沖

33、，有必要進(jìn)行快速抽樣，速度要達(dá)到每個(gè)脈沖至少被捕獲一次。不過這樣做的結(jié)果是要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大。對(duì)于統(tǒng)計(jì)評(píng)估而言，沒必要對(duì)頻率范圍連續(xù)觀測(cè)?？蓪?（一個(gè)頻率或一個(gè)頻段的）調(diào)查分為個(gè)別的掃描。每次掃描至少延續(xù)秒，其間盡快（Ts 1/RBW）捕獲瞬時(shí)信號(hào)電平。然后在下一次掃描之前可以引入幾秒的停頓，其間不做任何測(cè)量。這一方法仍然會(huì)產(chǎn)生每次調(diào)查幾百萬個(gè)樣本的數(shù)據(jù)量，必須用專用軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)估。10數(shù)據(jù)處理概述表9給出了不同測(cè)量原則的不同處理步驟。表9處理步驟處理步驟均方根高斯白噪聲測(cè)量原始數(shù)據(jù)抽樣設(shè)備噪聲的修正xx采用“20%法”確定高斯白噪聲電平x20%截止值的驗(yàn)證x將 MMN 與有用發(fā)射分隔開可

34、選繪制原始樣本的幅值概率分布（APD）x計(jì)算Faxx從高斯白噪聲中分離出脈沖樣本可選將脈沖串組合成突發(fā)可選從大氣噪聲中分離出人為噪聲脈沖可選計(jì)算脈沖參數(shù)分布可選設(shè)備噪聲的修正所測(cè)量的信號(hào)實(shí)際上是疊加在設(shè)備噪聲之上的信號(hào)。為了確定外來噪聲與設(shè)備噪聲之間的差值，可按下面步驟進(jìn)行人工測(cè)量，決定修正量：a)在當(dāng)時(shí)“空閑”的某一頻率上采用均方根檢波器測(cè)量高斯白噪聲電平；b)用50 負(fù)載代替天線，采用跟以前一樣的設(shè)置測(cè)量系統(tǒng)噪聲與負(fù)載熱噪聲之和。如果上述a)與b)測(cè)量的結(jié)果相差K dB或更高，則設(shè)備噪聲無需進(jìn)一步修正。若小于該值，則要從所有外部噪聲值中線性減去由b)的測(cè)量得到的設(shè)備噪聲：(2)其中：pa

35、:測(cè)量a)得到的線性單位的噪聲電平pa :測(cè)量b)得到的線性單位的噪聲電平f :設(shè)備噪聲因子。系數(shù)K可由下式計(jì)算得出：(3)設(shè)備規(guī)范通常會(huì)給出噪聲系數(shù)F。由于該噪聲系數(shù)是以分貝為單位的，所以可用下式算出噪聲因子f：(4)圖2為算出的K值，是噪聲系數(shù)的函數(shù)。圖2設(shè)備噪聲修正值的門限采用“20%法”確定高斯白噪聲電平（僅用于均方根高斯白噪聲測(cè)量）尤其是在30 MHz以下，不能認(rèn)為在整個(gè)測(cè)量周期內(nèi)測(cè)量頻率（或頻率范圍）都是空閑的。因此建議在一個(gè)不大的頻率范圍內(nèi)掃描，而不僅僅是在單一頻率上測(cè)量。只采用電平最低的20%的樣本而舍棄另外80%的樣本，就可從結(jié)果中消除無用占用。但這樣做也會(huì)消除一些含有噪聲的

36、樣本，因此若不加修正就會(huì)導(dǎo)致過低的噪聲電平。將一個(gè)白噪聲源連至接收機(jī)，抽取一些測(cè)量樣本并從所有（100%）樣本決定平均均方根電平，即可確定所需的修正量。然后去除上部的80%，從下部的20%樣本算出平均均方根電平。所用的修正值為兩個(gè)平均均方根電平（100%和20%）的差值。附錄2對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)描述。20%截止值的驗(yàn)證（僅用于均方根高斯白噪聲測(cè)量）對(duì)于HF，20%的最低值是確定噪聲電平的實(shí)用值。對(duì)于其他頻率范圍，可能要檢查這一20%值是否正確或是否應(yīng)換成另一個(gè)值。附錄2對(duì)驗(yàn)證截止值的一些方法做了說明。將人為噪聲從有用發(fā)射中分離（測(cè)量類型B和C）必須在存在有用發(fā)射的頻率范圍內(nèi)測(cè)量無線電噪聲，并將有用

37、發(fā)射的影響從測(cè)量數(shù)據(jù)中去除。應(yīng)用SVD法，能夠判定測(cè)量的無線電噪聲是否為高斯噪聲。采用下述兩種方式對(duì)數(shù)據(jù)加以分析，能夠排除發(fā)射的影響。判定連續(xù)時(shí)間段數(shù)據(jù)抽樣的中值。然后，將在相關(guān)時(shí)間段內(nèi)中值大于整體數(shù)據(jù)抽樣r.m.s.一定量（例如6 dB）的數(shù)據(jù)抽樣排除。在相關(guān)頻段內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)頻率，測(cè)量無線電噪聲。然后，在各測(cè)量頻率判定r.m.s.值。接下來排除所有超過最低r.m.s.值規(guī)定量（例如2 dB ）的數(shù)據(jù)抽樣。附錄3詳細(xì)介紹了將測(cè)量噪聲從主動(dòng)發(fā)射中分離出來的做法。10.6幅值概率分布的圖示（僅用于原始數(shù)據(jù)抽樣）如果采用原始數(shù)據(jù)抽樣確定高斯白噪聲，則均方根電平理論上可由在某段（積分）時(shí)間

38、內(nèi)所有樣本功率電平的線性平均確定。不過這一點(diǎn)僅在測(cè)試期間只存在高斯白噪聲的情況下才正確。特別是對(duì)于HF，這一點(diǎn)常常不可用。在這些情況下，高斯白噪聲的均方根電平可由繪制原始數(shù)據(jù)的所謂“幅值概率分布”圖得出：該圖表示超出某一幅值的測(cè)量樣本的百分比（見圖3）。圖3典型的幅值概率分布脈沖噪聲高斯噪聲單載波噪聲超出坐標(biāo)的%高于Kt0b的dB數(shù)幅值概率分布圖的x軸采用瑞利尺度。用這種尺度可很容易地區(qū)分各類噪聲：白高斯噪聲表示為傾斜的直線。從數(shù)學(xué)角度上看，如果把兩個(gè)尺度都換成線性的，則斜率為10。這意味著直線在0.1%、37%、90%和99%之間會(huì)降低10 dB。左側(cè)邊緣上升表明存在脈沖噪聲。當(dāng)單載波噪聲和

39、/或有用發(fā)射包括在測(cè)量數(shù)據(jù)內(nèi)時(shí)，APD圖有關(guān)WGN部分的斜率將大于10，如圖3紅色虛線所示圖中曲線升高。 如果不存在單載波噪聲或窄帶有用信號(hào)，則總的均方根電平為曲線與橫軸的37%相交處的值。當(dāng)APD如圖4所示時(shí)，可看出APD受到了單載波噪聲或有用發(fā)射的影響。在此情況下，無法通過本圖表輕松的判斷出WGN。圖4存在載波和/或有用信號(hào)情況下的幅值概率分布圖理想高斯噪聲高斯白噪聲電平 kTB超出坐標(biāo)的%高于Kt0b的dB數(shù)為提高準(zhǔn)確度，可采用傅里葉變換將時(shí)域內(nèi)的測(cè)量值變換為頻域值。從得出的頻域值構(gòu)建第二個(gè)幅值概率分布圖，并也用一條切線與圖的中間部分?jǐn)M合。均方根高斯白噪聲電平同樣是頻域幅值概率分布的37

40、%處的值。如果在測(cè)試期間存在有用信號(hào)或單載波，兩個(gè)幅值概率分布圖中只有一個(gè)會(huì)提升，這取決于信號(hào)的性質(zhì)?？偟母咚拱自肼暤拇_切值為兩個(gè)37%值中較小的一個(gè)。當(dāng)在有用信號(hào)占用的頻段內(nèi)進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)，尤其需要這種評(píng)估方法。如果按照不存在占主導(dǎo)的載波和有用發(fā)射的方式選擇頻率，則傅里葉變換通常就不需要了。10.7Fa的計(jì)算按照建議書，噪聲電平表示為比熱噪聲高出Fa dB的外部噪聲形成的無損天線的噪聲系數(shù)。熱噪聲可按下式計(jì)算：(5)其中：K：波爾茲曼常數(shù)1.38*1023 （J/K）t：環(huán)境溫度（K）b：測(cè)量濾波器的等效噪聲帶寬（Hz）。溫度t0為290 K （17°C）的基準(zhǔn)溫度時(shí)，P0變?yōu)?

41、Hz帶寬內(nèi)的174 dBm。測(cè)得噪聲電平是外部噪聲與源于測(cè)量系統(tǒng)的噪聲之和，測(cè)量系統(tǒng)的噪聲主要是接收機(jī)噪聲，如果使用了低噪聲放大器，還包括低噪聲放大器的噪聲。外部噪聲因子fa可以用建議書中的公式計(jì)算。在實(shí)際測(cè)量環(huán)境中，實(shí)用的方法是假設(shè)測(cè)量系統(tǒng)各部分的溫度相同。另外，也可以把溫度設(shè)置為17°C的基準(zhǔn)溫度t0而不致引起明顯的誤差，除非是出現(xiàn)極端溫度的特殊情況。按照這些假設(shè)，可用于計(jì)算fa的關(guān)鍵公式為：(6)其中：f：以線性單位測(cè)得的總噪聲因子（p中值/p0）fc：與天線有關(guān)的噪聲因子（天線輸出/可用輸入功率）ft：與傳輸線路有關(guān)的噪聲因子（線纜輸入/輸出功率）fr：接收系統(tǒng)的噪聲系數(shù)（接

42、收機(jī)和低噪聲放大器，如果使用了低噪聲放大器的話）。以小寫字母表示的參數(shù)用線性單位給出，不是以dB為單位。在用更為常用的對(duì)數(shù)單位表示時(shí)，應(yīng)注意所有參數(shù)都是功率電平，所以轉(zhuǎn)換時(shí)要用到下列規(guī)則：(7)在一些實(shí)際測(cè)量環(huán)境中，可以做出下列假設(shè)：天線可視為無損的（fc = 1），特別是在采用匹配天線的情況下（例如對(duì)于30 MHz以上頻率采用調(diào)諧偶極子）。傳輸線路損耗可以忽略（ft = 1），特別是當(dāng)頻率低于30 MHz時(shí)。在測(cè)得噪聲至少比接收機(jī)噪聲高10 dB的情況下，接收機(jī)噪聲可以忽略（fr = 1）（見第1節(jié)）。在這些情況下，測(cè)得噪聲功率實(shí)際上等于外部無線電噪聲功率。若以dBm為單位進(jìn)行測(cè)量，以dB為

43、單位表示的噪聲系數(shù)Fa可按下式計(jì)算：(8)其中：P0：熱噪聲功率（dBm）Pn：外部噪聲功率（dBm）。對(duì)60 MHz以上的頻率范圍，如果采用垂直調(diào)諧偶極子，F(xiàn)a的確可以按上面所述計(jì)算。不過對(duì)于更低的頻率，通常不可能采用無損天線。在這種情況下，可以在采用平均天線因子的情況下計(jì)算外部噪聲系數(shù)（見第7.2節(jié)）： dB（mV/m）(9)其中：E：場(chǎng)強(qiáng)dB（µV/m）U：天線終端電壓dB（µV）AF：天線因子（dB） 天線因子通常簡(jiǎn)單地用dB數(shù)給出，并通常以dB為單位。人們認(rèn)識(shí)到這種量綱雖然不對(duì)，但反映了實(shí)際的工程實(shí)踐。在AF已知時(shí)，F(xiàn)a可按下式由測(cè)得噪聲電平算出：(10)其中：F

44、a：由外部噪聲引起的天線噪聲系數(shù)（dB）P：均方根高斯白噪聲電平（dBm）AF：天線因子（dB）f：測(cè)量頻率（MHz）b：測(cè)量帶寬（Hz）。上述公式由建議書中以短垂直單極天線為基準(zhǔn)天線的公式（7）和上述公式（9）形成的，并采用P (dBm) = U (dB(µV) 107 dB的50 測(cè)量系統(tǒng)。10.8從高斯白噪聲中分離出脈沖噪聲樣本（僅用于B型和C型測(cè)量）經(jīng)驗(yàn)表明，從人為噪聲中分離出的脈沖噪聲無法與其中的一種數(shù)學(xué)描述模型正確擬合。在抽樣足夠快時(shí)，高斯白噪聲也會(huì)存在遠(yuǎn)超過平均電平的短峰值。要分離出完全由脈沖噪聲產(chǎn)生的樣本，采用的門限必須遠(yuǎn)超出高斯白噪聲峰

45、值。該門限設(shè)定為均方根高斯白噪聲電平之上13 dB，因?yàn)檫@是高斯白噪聲通常的“波峰”因子（均方根值與峰值之差）。高于門限的所有測(cè)量樣本都視為脈沖噪聲。圖5脈沖噪聲與高斯白噪聲的分離13 dB脈沖噪聲高斯白噪聲At門限均方根高斯白噪聲電平10.9將脈沖串組合成突發(fā)（僅用于B型和C型測(cè)量）在檢查實(shí)際脈沖的射頻幅值與時(shí)間的關(guān)系時(shí)可以看出，大部分脈沖實(shí)際上是一系列短峰值或“脈沖串”。由于測(cè)量人為噪聲的脈沖電平側(cè)重于某個(gè)脈沖的潛在干擾，所以有必要對(duì)脈沖串的峰值積分，使之成為一個(gè)噪聲，稱為“突發(fā)”。在至少有50%的樣本超過門限的情況下就要進(jìn)行該積分。在某項(xiàng)記錄中，每一突發(fā)的長(zhǎng)度按下列方式計(jì)算：1)首先，所

46、有超出門限值的后續(xù)抽樣均被合并（此后稱為“脈沖”）。2)在第一個(gè)脈沖的中心，將（按時(shí)間）判定C0。當(dāng)脈沖抽樣數(shù)量為奇數(shù)時(shí)，后者應(yīng)被判定為C0。滿足這些條件的結(jié)果是，不規(guī)則脈沖序列中的一些峰值被組合成一個(gè)單獨(dú)的長(zhǎng)突發(fā)。下面幾個(gè)圖給出了一些例子。3)開始從脈沖中心C0至右側(cè)（時(shí)間）超出門限值（N）的抽樣被計(jì)算在內(nèi)。數(shù)量相關(guān)于脈沖數(shù)量的一半。4)從脈沖結(jié)尾處(E0)（從中間開始向右加N個(gè)抽樣）開始，檢查是否存在其它超出門限值的抽樣。如果在N抽樣前檢測(cè)到此類抽樣，則應(yīng)將額外的脈沖納入原脈沖，并由此得到一個(gè)新突發(fā)。5)新突發(fā)的中心(C1)，被（按時(shí)間）確定。6)在新突發(fā)的右側(cè)（按時(shí)間），將找出門限值（N

47、a）以上和以下的抽樣數(shù)，并將其減除：Ni = Na-Nb.7)自突發(fā)新的右邊緣(E1)開始至Ni個(gè)抽樣截止，將對(duì)超出門限值的額外抽樣進(jìn)行搜索。如果發(fā)現(xiàn)，其亦被納入并形成新的突發(fā)。這些便可判定新突發(fā)的中心 (C2)。重復(fù)第5至第7步。如未發(fā)現(xiàn)，則突發(fā)的最右端為最終結(jié)果。8) 針對(duì)脈沖（或突發(fā)）左端重復(fù)第5至7步。9)對(duì)此后的脈沖重復(fù)第2至8步等。此程序確保各突發(fā)內(nèi)的抽樣中有50%以上超出門限值，且此條件在脈沖的“增長(zhǎng)”過程中將始終得到滿足。因此，不規(guī)則脈沖串內(nèi)的某些峰值將合并成一個(gè)長(zhǎng)突發(fā)。10.10人為噪聲脈沖與大氣噪聲的分離（僅用于C型測(cè)量）如上文所述，只有采用方法3在兩個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行的時(shí)間同步測(cè)

48、量才可能進(jìn)行這種分離。來自大氣噪聲（主要是雷暴）的脈沖噪聲在測(cè)量地點(diǎn)和基準(zhǔn)地點(diǎn)都會(huì)收到，因此，分離的目的是檢測(cè)測(cè)量結(jié)果中的這類信號(hào)。由于測(cè)量設(shè)備的時(shí)間同步不可能準(zhǔn)確到一個(gè)樣本，所以必須先確定兩個(gè)地點(diǎn)之間確切的時(shí)間偏移。這項(xiàng)工作可通過一一比較測(cè)量地點(diǎn)和基準(zhǔn)地點(diǎn)所有脈沖/突發(fā)樣本的開始和結(jié)束時(shí)間，并算出一個(gè)相關(guān)值來完成。然后將測(cè)量地點(diǎn)得到的所有樣本移動(dòng)一個(gè)樣本的時(shí)間，再次計(jì)算相關(guān)值，依次類推。相關(guān)性最強(qiáng)的點(diǎn)決定了兩個(gè)測(cè)量地點(diǎn)之間確切的時(shí)間偏移。下文的評(píng)估步驟僅適用于在兩個(gè)地點(diǎn)都測(cè)量過的那些樣本（可用結(jié)果時(shí)長(zhǎng)）。示例：在基準(zhǔn)地點(diǎn)采用+100 ms的偏移可達(dá)到極大相關(guān)。測(cè)量（掃描）時(shí)間為1秒。可用結(jié)果

49、時(shí)長(zhǎng)在基準(zhǔn)地點(diǎn)為0.1秒至秒，在測(cè)量地點(diǎn)則為0秒至秒（見圖6）。在可用結(jié)果長(zhǎng)度內(nèi)，對(duì)脈沖/突發(fā)開始點(diǎn)樣本進(jìn)行研究：對(duì)于每一脈沖/突發(fā)，如果它們?cè)诨鶞?zhǔn)地點(diǎn)和測(cè)量地點(diǎn)都在脈沖/突發(fā)長(zhǎng)度的50%容限內(nèi)出現(xiàn)，則從記錄中檢出脈沖/突發(fā)，認(rèn)為它們是從天波接收的，因此很可能具有大氣噪聲的性質(zhì)。如果脈沖/突發(fā)開始點(diǎn)只在測(cè)量地點(diǎn)出現(xiàn)，則當(dāng)做脈沖噪聲處理。圖8測(cè)量地點(diǎn)之間時(shí)間偏移的確定可用結(jié)果時(shí)長(zhǎng)偏移測(cè)量地點(diǎn)AA基準(zhǔn)地點(diǎn)tt1脈沖參數(shù)分布的計(jì)算（僅用于B型和C型測(cè)量）如前所述，為了充分表征脈沖噪聲，需要下列參數(shù)：脈沖/突發(fā)電平脈沖/突發(fā)時(shí)長(zhǎng)脈沖/突發(fā)重復(fù)頻率或周期總的脈沖/突發(fā)時(shí)間。前三個(gè)參數(shù)是隨機(jī)變化的，所以它

50、們的值必須用分布圖來表示。1.1脈沖/突發(fā)電平只有在脈沖/突發(fā)時(shí)長(zhǎng)至少為分辨帶寬的倒數(shù)（1/RBW）時(shí)才能準(zhǔn)確測(cè)量總的脈沖/突發(fā)電平（脈沖噪聲電平）。由于一個(gè)脈沖/突發(fā)只在其時(shí)長(zhǎng)至少為一個(gè)符號(hào)的時(shí)長(zhǎng)時(shí)才會(huì)干擾現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)，所以按照表8選擇一個(gè)分辨帶寬已經(jīng)能夠產(chǎn)生代表真實(shí)干擾可能性的測(cè)量值。不過脈沖噪聲電平仍然取決于分辨帶寬。因此，在表示脈沖噪聲電平時(shí)必須說明所用的分辨帶寬。要獨(dú)立于測(cè)量帶寬，建議將測(cè)得值歸一化至所用的分辨帶寬，并將脈沖噪聲電平表示為電平密度。脈沖噪聲幅值概率發(fā)布（IN APD）的y軸則用dB（µV/MHz）標(biāo)明。為了將測(cè)得脈沖噪聲值轉(zhuǎn)換為脈沖噪聲電平密度，采用下列

51、公式： dB（mV/MHz）(11)其中：Wg：譜密度 dB（µV/MHz）U：由無損天線測(cè)得的噪聲電壓 dB（µV）b：噪聲帶寬（MHz）。如果天線不能看做無損的，則必須按照第10.7節(jié)所述對(duì)測(cè)得噪聲電壓進(jìn)行適當(dāng)修正。對(duì)每一頻率和表5、表6中列出的每一地點(diǎn)類別，都將有一個(gè)脈沖噪聲分布圖。所有IN突發(fā)的瞬時(shí)電平都進(jìn)行了測(cè)量。這些均為隨機(jī)電平，可能遠(yuǎn)低于峰值。這樣做的目的是確保IN的潛在干擾不被高估。圖7是對(duì)IN突發(fā)的解釋。頂部是真實(shí)的振幅與時(shí)間記錄，下面部分是對(duì)抽樣結(jié)果的解釋：圖 7抽樣電平的解釋用于展示振幅分布的APD圖源自對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果的解釋（圖7的下半部分）。所有抽樣

52、均會(huì)影響APD。假設(shè)在突發(fā)期間瞬時(shí)電平隨機(jī)分布，最終的APD將正確地反映出超過某些特定電平的次數(shù)。 1.2脈沖/突發(fā)時(shí)長(zhǎng)和周期脈沖/突發(fā)開始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)樣本一旦確定，可按下式計(jì)算每一脈沖/突發(fā)的時(shí)長(zhǎng)：(12)其中：N1：脈沖/突發(fā)開始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)之間的樣本數(shù)fs：抽樣頻率。脈沖/突發(fā)周期按下式計(jì)算：(13)其中：N2：相連脈沖/突發(fā)開始點(diǎn)之間的樣本數(shù)fs：抽樣頻率。1.3總的脈沖/突發(fā)時(shí)間總的脈沖/突發(fā)時(shí)間表示為總的研究時(shí)間的百分比：(14)其中：Ni：高于脈沖噪聲門限的樣本數(shù)N：測(cè)量樣本的總數(shù)。11結(jié)果的表示高斯白噪聲測(cè)量除了用Fa表示噪聲電平外，用場(chǎng)強(qiáng)表示噪聲電平也很常見，特別是在30 MHz

53、以下頻率。對(duì)于這類表示方法，有必要采用建議書中的下列公式對(duì)測(cè)得噪聲功率加以轉(zhuǎn)換：(15)其中：Fa：外部噪聲引起的噪聲系數(shù)（Fa = 10 log（fa）f：測(cè)量頻率（MHz）B：對(duì)數(shù)形式的等效噪聲測(cè)量帶寬（B = 10 log（b）。公式（15）對(duì)短垂直單極子有效。對(duì)于匹配偶極子，必須用9一值代替9一值。在30 MHz以下頻段，無線電噪聲隨著一天中時(shí)間的不同而顯著變化，因此計(jì)算的結(jié)果應(yīng)表示成24小時(shí)的結(jié)果。圖8示出了5 MHz頻段（ MHz）測(cè)量結(jié)果的一個(gè)例子。24小時(shí)的最大值、平均值和最小值如左圖所示，包含24小時(shí)內(nèi)所有掃描結(jié)果的光譜圖如右圖所示。圖824小時(shí)的平均值、最大值和最小值以及光

54、譜圖日期：2004-07-17©TSO Nera光譜圖，日期：2004-07-17時(shí)間00-24小時(shí) 頻率范圍(MHz)(dB(µV/m)平均最大最小場(chǎng)強(qiáng)(dB(V)時(shí)間00-24 小時(shí)©TSO Nera 噪聲電平值，頻段：4.9-5.1 MHz 也可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)為1小時(shí)的積分，并用表格形式表示（每小時(shí)一個(gè)值）。還有一種表示高斯白噪聲結(jié)果的方法，就是所謂的箱線圖。算出每小時(shí)的最大值、90%以上值、中值、10%以下值和最小值，并在框中表明。圖9箱線圖原理最大/最高值所有樣本中有90%低于該電平50%/中值所有樣本中有10%低于該電平最小/最低值在用一幅圖表示多次測(cè)量所得的結(jié)果時(shí)，箱線圖特別有用。圖10示出的箱線圖歸納了在農(nóng)村地區(qū)開展的23次測(cè)量。圖10用箱線圖表示的均方根高斯白噪聲結(jié)果 時(shí)間農(nóng)村地區(qū)5 MHz測(cè)量的箱線圖高于Kt0b的dB數(shù)脈沖噪聲測(cè)量脈沖/突發(fā)電平統(tǒng)計(jì)值最好表示為圖3那樣的幅值概率分布圖。如果將所有測(cè)量樣本（脈沖噪聲和高斯白噪聲樣本）都概括在幅值概率分布中，則脈沖的相對(duì)量可從圖上推導(dǎo)出，方法是讀出圖中線條左側(cè)偏離直線處的值。以圖3為例，該值為0.1%。不過，單獨(dú)由脈沖噪聲樣本形成的幅值概率分布