ITU-RSM1838建議書-測量無線電監(jiān)測接收機噪聲系數(shù)的測試程序

1、ITU-R SM.1838建議書(12/2007)測量無線電監(jiān)測接收機噪聲系數(shù)的測試程序SM 系列頻譜管理iiITU-R SM.1838 建議書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)域無線電通信大會以及無線電通信全會在研究組的支持下履行。知識產(chǎn)權(quán)政策（ IPR ）ITU-R 的IPR政策述于 ITU-R 第1號決議的附件 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

2、處也可獲取 ITU-T/ITU-R/ISO/IEC 的通用專利政策實施指南和 ITU-R 專利信息數(shù)據(jù)庫。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、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時間信號和頻率標(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號決議詳述的程序予以批準(zhǔn)。電子出版2011年，日內(nèi)瓦ITU

3、 2011版權(quán)所有。未經(jīng)國際電聯(lián)書面許可，不得以任何手段復(fù)制本出版物的任何部分。ITU-R SM.1838 建議書1ITU-R SM.1838 * 建議書測量無線電監(jiān)測接收機噪聲系數(shù)的測試程序（2007年）范圍本建議書是闡述確定無線電監(jiān)測接收機技術(shù)參數(shù)測試方法的系列建議書之一。技術(shù)參數(shù)對這些接收機的用戶至關(guān)重要。如果制造商遵循上述方法，則不同接收機間的比較就變得十分容易。本建議書規(guī)范了確定監(jiān)測接收機噪聲系數(shù)的測試程序。建議所有制造商均使用這一測試程序的定義，使此類接收機的用戶能夠更為方便、客觀地對產(chǎn)品質(zhì)量做出評估。國際電聯(lián)無線電通信全會，考慮到a) ITU-R 已在國際電聯(lián)頻譜監(jiān)測手冊（ 20

4、11年版）中公布了推薦模擬和數(shù)字監(jiān)測接收機使用的典型規(guī)范，但并未提及此類規(guī)范背后的測試程序；b) 噪聲系數(shù)（ NF）的規(guī)范與應(yīng)用的測試規(guī)范息息相關(guān)；c) 噪聲系數(shù)是一種參數(shù)，用于衡量接收機接收弱信號的能力，以及接收機產(chǎn)生有用且質(zhì)量能夠接受的輸出信號的能力；d) 接收機數(shù)據(jù)單中標(biāo)明的噪聲系數(shù)特別依賴于使用的測試頻率、接收機的工作條件和測試期間的周圍溫度；e) 噪聲系數(shù)特性對接收機是否能夠完成某些監(jiān)測任務(wù)會產(chǎn)生直接的影響；f) 噪聲系數(shù)測量需使用唯一的測試程序，以便使各制造商公布的規(guī)范具有可比性，因為如果使用不同的測試程序，將無法對測試規(guī)范進行轉(zhuǎn)換；g) 為噪聲系數(shù)定義的測試程序必須獨立于接收機的

5、設(shè)計；h) 如果所有無線電監(jiān)測接收機制造商都采用了定義完善的噪聲測試程序，則此類接收機的用戶能夠更為方便、客觀地對不同制造商的產(chǎn)品做出評估；j) 有關(guān)噪聲系數(shù)測量的補充信息，請參見 ITU-R SM.2125 報告 H/V/UHF監(jiān)測接收機和電臺的參數(shù)及測量程序，* 2010 年，無線電通信第1研究組根據(jù) ITU-R 第 1-5號決議，對本建議書進行了編輯性修改。2ITU-R SM.1838 建議書建議1 應(yīng)使用附件 1中的測量方法規(guī)范無線電測量接收機的噪聲系數(shù)。附件 1測量無線監(jiān)測電接收機噪聲系數(shù)的測試程序1 概述噪聲系數(shù)主要取決于下述參數(shù)：測試使用的頻率；接收機的設(shè)置（例如，前置放大器、衰

6、減器）；測試期間的溫度。此外，為了正確的評估噪聲系數(shù)：必須在接收機的整個頻率范圍內(nèi)進行測量；制造商必須在數(shù)據(jù)表中對接收機整個工作范圍內(nèi)的噪聲系數(shù)最大值做出規(guī)定并予以公布。由于噪聲系數(shù)值依賴于頻率，制造商可以選擇進一步指定選定頻段或頻率范圍的噪聲系數(shù)；亦可指定一個 平均值（一系列測試結(jié)果的算術(shù)平均值）；公布的噪聲值必須在數(shù)據(jù)表所指的整個溫度范圍內(nèi)有效。如有限制，應(yīng)在數(shù)據(jù)表中指出。2 噪聲測量的基本情況噪聲系數(shù)是監(jiān)測接收機的主要規(guī)范之一。噪聲系數(shù)與監(jiān)測接收機的靈敏度密切相連。通過監(jiān)測接收機噪聲系數(shù)這一因子，當(dāng)輸入端使用基準(zhǔn)噪聲時，監(jiān)測接收機發(fā)射的噪聲功率將會上升。監(jiān)測接收機在輸入端參考噪聲系數(shù)，并

7、在輸出端對其進行測量?？墒褂脦追N方法對監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)進行測量：“增益”法“Y因子”法（噪聲源法）“靈敏度”法。測量必須通過調(diào)諧接收機，使其能夠接收頻率 f1, f2, . fn 的測試信號，從而在整個頻率范圍內(nèi)進行。必須選擇在整個頻率范圍內(nèi)至少有兩種頻率呈均勻分布的倍頻。接收機必須在正常的工作條件下設(shè)置。如果存在輸出衰減器，必須將其調(diào)至最低衰減值。測試期間須打開自動增益控制（AGC ）。ITU-R SM.1838 建議書3如果存在可切換前置放大器，測量必須在“前置放大器為開”的條件下進行。此外，測量也可在“前置放大器為關(guān)”的條件下進行?！扒爸梅糯笃鳛殚_”這一條件亦可表示為“高靈敏度模式”

8、或“低噪聲模式”。3 測量接收機噪聲值的測試程序定義噪聲測量必須遵循第 1節(jié)和第 2節(jié)中的作法指南。3.1“增益”法原理25° 時C的噪聲系數(shù)公式如下：NF = Pout + 174Gain式中：NF:待測系統(tǒng)的噪聲系數(shù)（dB）Pout :系統(tǒng)輸出端的功率密度（dBm/Hz）Gain:待測系統(tǒng)的增益（ dB）。測試設(shè)置圖1中的測量設(shè)置應(yīng)用于增益法。測量程序步驟1:將信號生成器連接至接收機的輸入端，并將監(jiān)測接收機調(diào)諧至測量頻率。使用信噪比（ SNR）> 30 dB的連續(xù)波（ CW）音頻。步驟2:使用頻譜分析儀，測量輸入功率電平e（dBm ），之后再測量監(jiān)測接收機的輸入功N率。得出

9、的增益值為： Gain = Ns - Ne。步驟3:將 50 的負(fù)載連到監(jiān)測接收機的輸入端。使用頻譜分析儀，測量噪聲功率密度Pout（dBm/Hz ）。無論是增益測量（步驟1和 2）還是噪聲系數(shù)測量（步驟 3），監(jiān)測接收機都應(yīng)設(shè)置為相同的參數(shù)（手動增益，頻率、前置放大器或衰減器的位置）。步驟4:應(yīng)用第 3.1.1節(jié)中給出的公式3.2“Y 因子”法3.2.1原理此方法的原理是在監(jiān)測接收機處安放經(jīng)校準(zhǔn)的噪聲源。4ITU-R SM.1838 建議書使用頻譜分析儀并將噪聲二極管置于開（ ON）或關(guān)（ OFF）的狀態(tài)，對噪聲密度進行測量。然后使用下述公式：(Y /10)NF = ENR - 10 log

10、 10- 1式中：NF:待測監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)（dB）ENR:噪聲源的超噪比（ dB）Y: 噪聲密度差（ dB），分別在源處于開和關(guān)的狀態(tài)時測量。測量設(shè)置圖2所示測量設(shè)置應(yīng)用于 Y 因子法。測量程序步驟 1: 將噪聲源連接至監(jiān)測接收機的輸入端，將噪聲源的功率設(shè)置為開（ON ），并將監(jiān)測接收機調(diào)諧至測量頻率。步驟 2: 使用頻譜分析儀，測量輸出端的噪聲密度NON （dBm/Hz）。步驟 3: 關(guān)閉噪聲源的電源，并測量監(jiān)測接收機輸出端的噪聲密度OFF 。參數(shù) Y = NOFF ON 。NN步驟 4: 應(yīng)用第節(jié)中的公式。3.3確定噪聲系數(shù)的靈敏度測量可使用這一間接方法，但測量結(jié)果可能與其它兩種方法

11、得出的結(jié)果不同。其原因是此種測量在接收機鏈中加入了更多的部件（中頻（ IF ）部分包括解調(diào)器、音頻部分和估量噪聲音頻濾波器）。但是，可用這一方法很好地確定模擬調(diào)制接收機的噪聲系數(shù)。原理可使用下述公式通過監(jiān)測接收機的調(diào)幅（AM ）靈敏度得出噪聲系數(shù)：m2NF = S +174- 10 log( Res) - 10 log1+ m2ITU-R SM.1838 建議書5式中：NF:監(jiān)測接收機的噪聲系數(shù)（dB）S: 監(jiān)測接收機的靈敏度限值（ dBm）減去靈敏度測量的包括噪聲和失真的信干比（ SINAD ）值（例如 AM 情況下為 12 dB）Res:用于測量的濾波器有效噪聲帶寬（Hz）m: AM （A3E）調(diào)制指數(shù)，用于靈敏度測量。圖3指出了噪聲系數(shù)和靈敏度的關(guān)系。測量設(shè)置監(jiān)測靈敏度被定義為正常解調(diào)已接收信號所需的最小輸入信號。為進行這一測量，必須通過SINAD 測量確定音頻電平，使用估量噪聲濾波器（ITU-TP.53建議書）模擬人耳。根據(jù) ITU-R SM.1840 建議書描述的靈敏度測量方法測量監(jiān)測接收機的靈敏度。測量參數(shù)將僅在測試頻