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频谱仪测噪声功率谱密度 什么是粉红噪声、白噪声、褐色噪声

2021-04-23知识6

如何高斯噪声的频率谱密度接近直线 白噪声、粉红噪声、褐色声:是由光波的谱线图就是光谱图类比而来区分这些噪声的。[白噪声]所谓白噪声是指一段声音中的频率分量的功率在整个可听范围(0~20KHZ)内都是均匀的。由于人耳对高频敏感一点这种声音听上去是很躁耳的沙沙声。白噪声是一种无规噪声,它的瞬时值是随机变化的。它的幅值对时间的分布满足正态分布。它具有连续的噪声谱,包含有各种频率成分的噪声。它的功率谱密度与频率无关,几个频率能量的分布是均匀的。它的等带宽输出的能量是相等的。它在线性坐标中,输出是一根平行与横坐标的直线。在对数坐标中,输出是按每倍频程带宽增加3dB的斜率而上升的。在人耳可听的频率范围内,具有相同能量的噪声称为白噪声。白噪声广泛用于环境声学测量中。所以从频谱仪的图形上看,白噪声在全频谱内是一条平直的线[粉红噪声]粉红噪声是自然界最常见的噪音,简单说来,粉红噪声的频率分量功率主要分布在中低频段。粉红噪声从人耳中听到的是平直的频率响应—“非常悦耳的一种噪声”最常用于进行声学测试的声音。从波形角度看,粉红噪声是分形的,在一定的范围内音频数据具有相同或类似的能量。粉红噪声的电平从低频向高频不断衰减,其幅度与频率成反比(1/f)。。

如何在频谱分析仪或矢量信号分析仪上测量功率谱密度(PSD)? PSD 测量值通常以Vrms2/Hz 或Vrms/rt Hz 为单位(这里的rt Hz 指的是平方根赫兹)。或者,PSD也可以采用dBm/Hz 为单位。PSA、ESA、856XE/EC 或859XE 等频谱分析仪均可通过噪声标记对功率谱密度进行测量。矢量信号分析仪比如89600S 或89400,直接就有PSD 测量数据类型。在频谱分析仪上最简便的测量方法(测量结果以Vrms/rt Hz 为单位)就是:在振幅菜单中选择以伏特为单位的振幅(AMPLITUDE[硬键]>;More>;Y Axis Units>;Volts)。在标记或标记功能菜单中打开噪声标记(例如:在ESA 上的选择顺序为Marker[硬键]>;More>;Function>;Marker Noise)。在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。比如,我们看到噪声标记读数为16 uV(Hz)或16 uV/Hz。这里的“(Hz)”由于分子伏特不能被平方,而将噪声结果归一化为1Hz 带宽(RBW),其正确的分母单位应该是根赫兹。由于 1Hz 的平方根仍旧是1Hz,因此并不影响结果且无需进行进一步计算。最后答案就是16 uV/rt Hz 或16 uV/Hz。您还可选择以分贝为单位的振幅(比如dBuV)进行进一步的计算,从而获得线性结果。同样以

功率谱密度为-174dbm/Hz,带宽1MHz,噪声功率是多少? 174dbm*180khz=10^(-17.4)*180*1000(mW)。功率谱估计是数字信号处理的主要内容之一,主要研究信号在频域中的各种特征,目的是根据有限数据在频域内提取被淹没在噪声中。

#频谱仪测噪声功率谱密度

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