低频噪声测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低频噪声测试系统，属于通信技术领域。所述系统包括：低频天线、频谱分析仪、计算机、显示器和电源，频谱分析仪同时与低频天线、计算机及电源电连接，计算机还同时与显示器和电源电连接，显示器还与电源电连接；所述频谱分析仪用于按照设定的采样间隔对所述低频天线接收到的噪声信号进行扫频，得到多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间隔分布的频率和频率对应的低频噪声场强值；所述计算机用于根据每幅所述扫频图谱中的频率和低频噪声场强值计算出外部噪声系数，并拟合出所述多幅扫频图谱对应的所述外部噪声系数随时间变化的曲线；所述显示器用于显示所述外部噪声系数随时间变化的曲线。

【技术实现步骤摘要】
低频噪声测试系统
本专利技术涉及通信
，特别涉及一种低频噪声测试系统。
技术介绍
低频频率由于具备传播距离远、穿透能力强等特点，被广泛应用在、舰艇通信、地质勘测、地质探测及医疗仪器等行业中。例如，地质勘测中常用的甚低频电磁仪是利用甚低频电台发射的电磁波为场源，测定甚低频电磁场多种参数在各种地质体影响下的变化的仪器设备。甚低频电磁仪能用于探测地下矿体、溶洞，进行快速电阻率填图；对于寻找地下管道、房基和塌基漏水，也有良好的勘探效果。甚低频电磁仪的主要工作频段集中在8kHz～30kHz的甚低频段范围，在这些甚低频设备中，噪声直接影响了探测结果的准确度和一致性。再例如，低频医疗器械中常见的低频脉冲治疗仪器也多在低于100kHz的频段内工作。可以说低频技术的应用已经渗透到关系国计民生的各行各业中，而只要是低频技术应用的行业，都会存在低频噪声的测试需求，也都需要对低频噪声进行准确的测量分析，从而为低频技术在这些行业的应用提供指导。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种低频噪声测试系统，以对低频噪声进行测量。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种低频噪声测试系统，所述系统包括：低频天线、频谱分析仪、计算机、显示器和电源，所述频谱分析仪同时与所述低频天线、所述计算机及所述电源电连接，所述计算机还同时与所述显示器和所述电源电连接，所述显示器还与所述电源电连接；所述频谱分析仪用于按照设定的采样间隔对所述低频天线接收到的噪声信号进行扫频，得到多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间隔分布的频率和频率对应的低频噪声场强值；所述计算机用于根据每幅所述扫频图谱中的频率和低频噪声场强值计算出外部噪声系数，并拟合出所述多幅扫频图谱对应的所述外部噪声系数随时间变化的曲线；所述显示器用于显示所述外部噪声系数随时间变化的曲线。在本专利技术实施例的一种实现方式中，所述计算机用于根据如下公式计算所述外部噪声系数：Fa＝En+95.5-20lgf-10lgb；其中，Fa为外部噪声系数，单位为dB；f为频率，单位为MHz；b为频谱分析仪的接收机的带宽，单位为Hz；En为低频噪声场强值的均方根值，单位为dB(μV/m)。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述计算机还用于获取内部噪声补偿值，采用所述内部噪声补偿值对所述多幅扫频图谱中的低频噪声场强值进行补偿，根据补偿后的所述低频噪声场强值计算所述外部噪声系数。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述计算机用于获取用户输入指令；确定与所述用户输入指令对应的测试条件，所述测试条件包括如下参数：测试时间段、测试频段、采样速率、采样间隔以及带宽；将所述测试条件中的参数发送给所述频谱分析仪；所述频谱分析仪用于接收所述计算机发送的参数，并按照所述参数对所述低频天线接收到的噪声信号进行扫频。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述测试条件包括多组参数，每组参数均包括测试时间段、测试频段、采样速率、采样间隔以及带宽，且各组参数中的测试时间段不重叠；所述计算机用于按照所述多组参数中测试时间段的先后顺序依次向所述频谱分析仪发送所述多组参数。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述频谱分析仪包括信号检测单元和频谱分析单元；所述信号检测单元用于检测所述低频天线接收到的噪声信号的幅值，当所述噪声信号的幅值大于或等于预设值时，停止向所述频谱分析单元输入所述噪声信号；当所述噪声信号的幅值小于预设值时，向所述频谱分析单元输入所述噪声信号。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述电源为锂电池。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述系统还包括电源管理模块，所述电源管理模块设置在所述锂电池和所述计算机之间。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述系统还包括箱体，所述箱体的侧壁包括铝合金内胆以及包裹所述铝合金内胆的铁板外壁，所述频谱分析仪、计算机和电源设置在所述箱体的内部，所述显示器嵌设在所述箱体的一侧壁的表面上，所述低频天线设置在所述箱体的外部。在本专利技术实施例的另一种实现方式中，所述箱体内设置有将所述箱体分隔为两部分的噪声隔离板，所述频谱分析仪设置在所述隔离板的一侧，所述计算机和电源设置在所述隔离板的另一侧。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本申请通过低频天线接收低频噪声信号，然后采用频谱分析仪对低频噪声信号进行扫频，获得多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间隔分布的频率点对应的低频噪声场强值，然后由计算机采用多幅扫频图谱拟合外部噪声系数随时间变化的曲线，该曲线能够标识该位置低频噪声和随时间的变化关系，实现了对低频噪声的测量分析，能够为工作在低频频段的设备工作提供了参考和依据。例如，采用该系统可以测量出不同地理位置的曲线，然后根据该曲线可以确定各个地理位置的平均外部噪声系数，根据各个地理位置的平均外部噪声系数大小，选择平均外部噪声系数较小的地理位置设置电台；或者，根据外部噪声系数随时间变化的曲线可以确定出一天中外部噪声系数最小的时间段进行通信或者地质探测等工作，从而减弱低频噪声的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种低频噪声测试系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。图1是本专利技术实施例提供的一种低频噪声测试系统的结构示意图，参见图1，该系统包括：低频天线100、频谱分析仪101、计算机102、显示器103和电源104，所述频谱分析仪101同时与所述低频天线100、所述计算机102及所述电源104电连接，所述计算机102还同时与所述显示器103和所述电源104电连接，所述显示器103还与所述电源104电连接。所述频谱分析仪101用于按照设定的采样间隔对所述低频天线100接收到的噪声信号进行扫频，得到多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间隔分布的频率(频率值)和频率对应的低频噪声场强值；所述计算机102用于根据每幅所述扫频图谱中的频率和低频噪声场强值计算出外部噪声系数，并拟合出所述多幅扫频图谱对应的所述外部噪声系数随时间变化的曲线；所述显示器103用于显示所述外部噪声系数随时间变化的曲线。具体地，频谱分析仪101每一次扫频得到一幅扫频图谱，每一次扫频会按照预定的采样速率进行采样，每次采样得到一个频率对应的低频噪声场强值。其中，采样间隔用于限定两次扫频的间隔时间，例如可以为10分钟；测试频段用于限定扫频的频段区间，例如10KHz-100KHz；采样速率用于限定每秒钟采样次数，对于一次扫频而言，其扫频所用的时间是确定的(根据扫频的模式不同，扫频时间长短不同)，因此确定了采样速率也就确定了两个采样点之间的频率间隔。另外，扫频图谱上除了频率和低频噪声场强值外，还记录了扫频时间，该扫频时间可以为扫频开始或者结束时间，计算机102可以根据该扫频时间拟合外部噪声系数随时间变化的曲线。本申请通过低频天线接收低频噪声信号，然后采用频谱分析仪对低频噪声信号进行扫频，获得多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低频噪声测试系统，其特征在于，所述系统包括：低频天线、频谱分析仪、计算机、显示器和电源，所述频谱分析仪同时与所述低频天线、所述计算机及所述电源电连接，所述计算机还同时与所述显示器和所述电源电连接，所述显示器还与所述电源电连接；所述频谱分析仪用于按照设定的采样间隔对所述低频天线接收到的噪声信号进行扫频，得到多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间隔分布的频率和频率对应的低频噪声场强值；所述计算机用于根据每幅所述扫频图谱中的频率和低频噪声场强值计算出外部噪声系数，并拟合出所述多幅扫频图谱对应的所述外部噪声系数随时间变化的曲线；所述显示器用于显示所述外部噪声系数随时间变化的曲线。

【技术特征摘要】
1.一种低频噪声测试系统，其特征在于，所述系统包括：低频天线、频谱分析仪、计算机、显示器和电源，所述频谱分析仪同时与所述低频天线、所述计算机及所述电源电连接，所述计算机还同时与所述显示器和所述电源电连接，所述显示器还与所述电源电连接；所述频谱分析仪用于按照设定的采样间隔对所述低频天线接收到的噪声信号进行扫频，得到多幅扫频图谱，每幅所述扫频图谱包括测试频段内间隔分布的频率和频率对应的低频噪声场强值；所述计算机用于根据每幅所述扫频图谱中的频率和低频噪声场强值计算出外部噪声系数，并拟合出所述多幅扫频图谱对应的所述外部噪声系数随时间变化的曲线；所述显示器用于显示所述外部噪声系数随时间变化的曲线。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机用于根据如下公式计算所述外部噪声系数：Fa＝En+95.5-20lgf-10lgb；其中，Fa为外部噪声系数，单位为dB；f为频率，单位为MHz；b为频谱分析仪的接收机的带宽，单位为Hz；En为低频噪声场强值的均方根值，单位为dB(μV/m)。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述计算机还用于获取内部噪声补偿值，采用所述内部噪声补偿值对所述多幅扫频图谱中的低频噪声场强值进行补偿，根据补偿后的所述低频噪声场强值计算所述外部噪声系数。4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述计算机用于获取用户输入指令；确定与所述用户输入指令对应的测试条件，所述测试条件包括如下参数：测试时间段、测试频段、采样速率、采样间隔以及带宽；将所述测试条...

【专利技术属性】
技术研发人员：江思杰，毛勇，江传华，杨军，王继红，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶重工集团公司第七二二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42