本發(fā)明涉及一種基于海洋噪聲環(huán)境下的電磁輻射測(cè)量修正方法。

背景技術(shù)：

由頻譜分析儀的工作原理可知，噪聲在測(cè)量過程當(dāng)中是無處不在的，噪聲的存在給電磁輻射測(cè)量結(jié)果帶來不可忽視的誤差，因此需要尋求一種修正方法來克服噪聲對(duì)電磁輻射測(cè)量的影響。

現(xiàn)在采用較多的噪聲模型為高斯噪聲，在海洋環(huán)境中，噪聲的統(tǒng)計(jì)特性與高斯噪聲模型、脈沖噪聲模型存在差異，雙模噪聲是由高斯噪聲和一種非高斯噪聲疊加成的混合噪聲模型，適合于海洋環(huán)境下的噪聲特性，所以在海洋噪聲環(huán)境下要準(zhǔn)確測(cè)量某個(gè)設(shè)備的電磁輻射，須要尋求一種新的修正方法來減小噪聲的影響。

對(duì)于電磁輻射強(qiáng)度測(cè)量修正方法，文獻(xiàn)《頻譜儀測(cè)量低電平信號(hào)的應(yīng)用研究》(秦順友.頻譜儀測(cè)量低電平信號(hào)的應(yīng)用研究[j].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào),2009,23(s1):51-55.)研究設(shè)置合適的頻譜分析儀射頻衰減、分辨率帶寬及視頻帶寬等參數(shù)的方法，提高和改善低電平信號(hào)測(cè)量精度，文獻(xiàn)《用頻譜儀進(jìn)行準(zhǔn)確的信號(hào)功率測(cè)量》(陳峰.用頻譜儀進(jìn)行準(zhǔn)確的信號(hào)功率測(cè)量[j].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用，2009(8):80-83.)主要是從原理上分析頻譜分析儀各種參數(shù)設(shè)置的影響以及如何正確設(shè)置參數(shù)，從而獲得準(zhǔn)確的信號(hào)功率測(cè)量結(jié)果，上述文獻(xiàn)主要分析了頻譜分析儀測(cè)量電磁輻射時(shí)參數(shù)的設(shè)置，但并沒有給出具體的修正方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于海洋噪聲環(huán)境下的電磁輻射測(cè)量修正方法，該方法通過雙模噪聲模型準(zhǔn)確的計(jì)算出海洋噪聲修正因子，實(shí)現(xiàn)海洋噪聲環(huán)境下電磁輻射準(zhǔn)確測(cè)量。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案包括以下步驟：

步驟1)根據(jù)頻譜分析儀設(shè)置的分辨率帶寬值，用雙模噪聲模型計(jì)算出海洋噪聲修正因子；

步驟2)根據(jù)步驟1)得到的海洋噪聲修正因子及測(cè)量得到的信號(hào)功率，計(jì)算出信號(hào)功率實(shí)際值；

步驟3)根據(jù)步驟2)得到的信號(hào)功率實(shí)際值，結(jié)合測(cè)量天線參數(shù)，計(jì)算出修正后的電磁輻射強(qiáng)度。

所述步驟1)中，根據(jù)頻譜分析儀設(shè)置的分辨率帶寬值，用雙模噪聲模型計(jì)算出海洋噪聲修正因子，海洋噪聲修正因子的表達(dá)式為：

其中，cp表示海洋噪聲修正因子，單位為dbm，b決定振蕩項(xiàng)的幅度，σ²表示高斯分量的方差，rbw表示頻譜分析儀中頻濾波器分辨率帶寬，單位為khz，表示雙模噪聲平均功率，函數(shù)表示頻譜分析儀單位沖激響應(yīng)函數(shù)。

所述步驟2)中，根據(jù)步驟1)得到的海洋修正因子及測(cè)量得到的信號(hào)功率，計(jì)算出信號(hào)功率實(shí)際值，信號(hào)功率實(shí)際值為：

其中，s表示信號(hào)功率實(shí)際值，單位為dbm，sn表示測(cè)量信號(hào)功率值，單位為dbm，cp表示信號(hào)功率修正值，單位為dbm。

所述步驟3)中，根據(jù)步驟2)得到的信號(hào)功率實(shí)際值，結(jié)合測(cè)量天線參數(shù)，計(jì)算得出修正后的電磁輻射強(qiáng)度，修正過后的電磁輻射強(qiáng)度為：

其中，e表示的是修正過后的電磁輻射強(qiáng)度，單位為v/m，s表示信號(hào)功率實(shí)際值，單位為dbm，af表示的是天線因子，單位為db/m，arf表示的是電纜損耗，單位為db，z表示射頻電纜阻抗，單位為ω。

本發(fā)明的有益效果是：

在海洋噪聲環(huán)境下，噪聲對(duì)電磁輻射測(cè)量值影響非常大，目前還沒有一種有效的解決方法提高電磁輻射測(cè)量準(zhǔn)確度，本發(fā)明專利考慮了頻譜分析儀測(cè)量電磁輻射環(huán)境中噪聲的特點(diǎn)，用雙模噪聲模型和頻譜分析儀的沖激響應(yīng)函數(shù)直接計(jì)算出修正因子，該方法對(duì)電磁輻射準(zhǔn)確測(cè)量、環(huán)境保護(hù)及人們的身體健康有極大的參考價(jià)值，具有很好的社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實(shí)施例在以本發(fā)明內(nèi)容為前提下進(jìn)行，給出了詳細(xì)的實(shí)施步驟，但發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

本發(fā)明實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選擇在海洋環(huán)境，實(shí)施對(duì)象為國內(nèi)通用的wcdma通信信號(hào)，試驗(yàn)中主要實(shí)驗(yàn)儀器是安諾尼接收天線hyperlog60180和頻譜分析儀at6030d，wcdma的中心頻率及頻譜分析儀參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1頻譜分析儀參數(shù)設(shè)置

本發(fā)明一種基于海洋噪聲環(huán)境下的電磁輻射測(cè)量修正方法，包括以下步驟：

步驟1)根據(jù)頻譜分析儀設(shè)置的分辨率帶寬值，用雙模噪聲模型計(jì)算出海洋噪聲修正因子；

步驟2)根據(jù)步驟1)得到的海洋噪聲修正因子及測(cè)量得到的信號(hào)功率，計(jì)算出信號(hào)功率實(shí)際值；

步驟3)根據(jù)步驟2)得到的信號(hào)功率實(shí)際值，結(jié)合測(cè)量天線參數(shù)，計(jì)算出修正后的電磁輻射強(qiáng)度。

所述步驟1)中，根據(jù)頻譜分析儀設(shè)置的分辨率帶寬值，用雙模噪聲模型計(jì)算出海洋噪聲修正因子，海洋噪聲修正因子的表達(dá)式為：

其中，cp表示海洋噪聲修正因子，單位為dbm，σ²表示高斯分量的方差，本實(shí)施例中為0.04²，b決定振蕩項(xiàng)的幅度，本實(shí)施例中為1.9σ，rbw表示中頻濾波器分辨率帶寬，單位為khz，本實(shí)施例中為30khz，表示雙模噪聲平均功率,函數(shù)表示頻譜分析儀的單位沖激響應(yīng)函數(shù)，根據(jù)上面的參數(shù)，海洋噪聲修正因子具體計(jì)算如下：

所述步驟2)中，根據(jù)步驟1)得到的海洋噪聲修正因子及測(cè)量得到的信號(hào)功率，計(jì)算出信號(hào)功率實(shí)際值，信號(hào)功率實(shí)際值為：

其中，s表示信號(hào)功率實(shí)際值，單位為dbm，sn表示信號(hào)測(cè)量功率值，單位為dbm，cp表示信號(hào)功率修正值，單位為dbm。

在本實(shí)施案例中通過信號(hào)功率測(cè)量值sn為-27.66dbm，和步驟1)計(jì)算得到的信號(hào)功率修正值cp為-28.44dbm，則可以得到信號(hào)功率實(shí)際值s為：

所述步驟3)中，根據(jù)步驟2)得到的信號(hào)功率實(shí)際值，結(jié)合測(cè)量天線參數(shù)，計(jì)算得出修正后的電磁輻射強(qiáng)度為：

其中，e表示的是修正后的電磁輻射強(qiáng)度，單位為v/m，s表示實(shí)際信號(hào)功率值，單位為dbm，本實(shí)施例中為-35.50dbm，af表示天線因子，單位為db/m，本實(shí)施例中為36.84db/m，arf表示電纜損耗，單位為db，本實(shí)施例中為3db，z表示射頻電纜阻抗，單位為ω，本實(shí)施例中為50ω，可計(jì)算出修正后電磁輻射強(qiáng)度為：

從數(shù)據(jù)上可以看出，本發(fā)明提出的一種基于海洋噪聲環(huán)境下的電磁輻射測(cè)量修正方法是有效的。