1. 频谱仪测信噪比怎么测
信噪比,英文名称叫做SNR或S/N(SIGNAL-NOISE RATIO),又称为讯噪比。是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号,噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信息),并且该种信号并不随原信号的变化而变化。
信纳比(SINAD或S/(N + D))指的是信号幅度均方根与所有其它频谱成分(包括谐波但不含直流)的和方根(rss)的平均值之比。SINAD很好地反映了ADC的整体动态性能,因为它包括所有构成噪声和失真的成分。SINAD曲线常常针对不同的输入幅度和频率而给出。对于既定的输入频率和幅度,如果SINAD和THD + N二者的噪声测量带宽相同(均为奈奎斯特带宽),则二者的值相等。
2. 光谱分析仪测试信噪比
虽然本身测量准确度很高,但测定试样中元素含量时,所得结果与真实含量通常不一致,存在一定误差,并且受诸多因素的影响,有的材料本身含量就很低。1、系统误差的来源
1)标样和试样中的含量和化学组成不完全相同时,可能引起基体线和分析线的强度改变,从而引入误差。
2)要消除系统误差,必须严格按照标准样品制备规定要求。为了检查系统误差,就需要采用化学分析方法分析多次校对结果。
3)浇注状态的钢样与经过退火、淬火、回火、热轧、锻压状态的钢样金属组织结构不相同时,测出的数据会有所差别。
4)未知元素谱线的重叠干扰。如熔炼过程中加入脱氧剂、除硫磷剂时,混入未知合金元素而引入系统误差。
5)标样和试样的物理性能不完全相同时,激发的特征谱线会有差别从而产生系统误差。
2、偶然误差的来源
与样品成分不均匀有关的误差。因为光电光谱分析所消耗的样品很少,样品中元素分布的不均匀性、组织结构的不均匀性,导致不同部位的分析结果不同而产生偶然误差。主要原因如下:
1)熔炼过程中带入夹杂物,产生的偏析等造成样品元素分布不均。
2)试样的缺陷、气孔、裂纹、砂眼等。
3)磨样纹路交叉、试样研磨过热、试样磨面放置时间太长和压上指纹等因素。
4)要减少偶然误差,就要精心取样,消除试样的不均匀性及试样的铸造缺陷,也可以重复多次分析来降低分析误差。
3、其他因素误差
1)室内温度的升高会增加光电倍增管的暗电流,降低信噪比。湿度大容易导致高压元件发生漏电、放电现象,使分析结果不稳定。
2)氩气不纯。当氩气中含有氧和水蒸气时,会使激发斑点变坏。如果氩气管道与电极架有污染物排不出去,分析结果会变差。
手持式光谱仪如何避免误差:
1)试样表面要平整,当试样放在电极架上时,不能有漏气现象。如有漏气,激发时声音不正常。
2)样品与控制标样的磨纹粗细要一致,不能有交叉纹,磨样用力不要过大,而且用力要均匀,用力过大,容易造成试样表面氧化。
3)对高镍铬钢磨样时,要使用新砂轮片磨样,磨纹操作要求更严格。
4)真空度不够高会降低分析灵敏度,特别是波长小于200nm的元素更明显,为此要求真空度达0.05mmHg。
5)电极的*应具有一定角度,使光轴不偏离中心,放电间隙应保持不变,否则聚焦在分光仪的谱线强度会改变。多次重复放电以后,电极会长尖,改变了放电间隙。激发产生的金属蒸气也会污染电极。所以必须激发一次后就用刷子清理电极。
6)透镜内表面常常受到来自真空泵油蒸气的污染,外表面受到分析时产生金属蒸气的附着,使透过率明显降低,对波长小于200nm的碳、硫、磷谱线的透过率影响更显著,所以聚光镜要进行定期清理。
7)试样不能有偏析、裂纹、气孔等缺陷,试样要有一定的代表性。
8)出射狭缝的位置变化受温度的影响zui大,因此保持分光室内恒温30℃很重要,还要求室内温度保持一致,使出射狭缝不偏离正常。
3. 频谱分析仪怎么测量信噪比
1,扩展频谱通信的理论基础是:香农(C.E.Shannon)的信道容量公式,即香农公式:C=W×Log2(1+S/N)式中:C--信息的传输速率S--有用信号功率W--频带宽度N--噪声功率。
可以知道当信号的传输速率C一定时,信号带宽W和信噪比S/N是可以互换的,即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低,有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。2,扩展频谱通信的工作原理:在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号,然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。
展宽后的信号再调制到射频发送出去。
在接收端收到的宽带射频信号,变频至中频,然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩。再经信息解调、恢复成原始信息输出。扩展资料;扩展频谱通信的特点:
(1)易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率扩频通信发送功率极低,采用了相关接收技术,且可工作在信道噪声和热噪声背景中,易于在同一地区重复使用同一频率,也可与各种窄道通信共享同一频率资源。
(2)抗干扰性强,误码率低频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽,而接收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。
(3)隐蔽性好,对各种窄带通信系统的干扰很小由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了,单位频带内的功率很小,信号湮没在噪声里,一般不容易被发现。
(4)适合数字话音和数据传输,以及开展多种通信业务扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术,适用于计算机网络,适合于数据和图像传输。
(5)安装简便,易于维护扩频通信设备是高度集成,采用了现代电子科技的尖端技术,因此,十分可靠、小巧,大量运用后成本低,安装便捷,易于推广应用。
4. 频谱仪测信噪比怎么测的
谈音质标准与音质评价方法鉴别好音质除了频率范围外,人们往往还用其它方法和指标来进一步描述不同用途的音质标准。 ●音质标准 所谓声音的质量,是指经传输、处理后音频信号的保真度。目前,业界公认的声音质量标准分为4级,即数字激光唱盘CD-DA质量,其信号带宽为10Hz~20kHz;调频广播FM质量,其信号带宽为20Hz~15kHz;调幅广播AM质量,其信号带宽为50Hz~7kHz;电话的话音质量,其信号带宽为200Hz~3400Hz。可见,数字激光唱盘的声音质量最高,电话的话音质量最低。除了频率范围外,人们往往还用其它方法和指标来进一步描述不同用途的音质标准。 对模拟音频来说,再现声音的频率成分越多,失真与干扰越小,声音保真度越高,音质也越好。如在通信科学中,声音质量的等级除了用音频信号的频率范围外,还用失真度、信噪比等指标来衡量。对数字音频来说,再现声音频率的成分越多,误码率越小,音质越好。通常用数码率(或存储容量)来衡量,取样频率越高、量化比特数越大,声道数越多,存储容量越大,当然保真度就高,音质就好。 声音的类别特点不同,音质要求也不一样。如,语音音质保真度主要体现在清晰、不失真、再现平面声象;乐音的保真度要求较高,营造空间声象主要体现在用多声道模拟立体环绕声,或虚拟双声道3D环绕声等方法,再现原来声源的一切声象。 音频信号的用途不同,采用压缩的质量标准也不一样。如,电话质量的音频信号采用ITU-TG·711标准,8kHz取样,8bit量化,码率64Kbps。AM广播采用ITU-TG·722标准,16kHz取样,14bit量化,码率224Kbps。高保真立体声音频压缩标准由ISO和ITU-T联合制订,CD11172-3MPEG音频标准为48kHz、44.1kHz、32kHz取样,每声道数码率32Kbps~448Kbps,适合CD-DA光盘用。 对声音质量要求过高,则设备复杂;反之,则不能满足应用。一般以“够用,又不浪费”为原则。●音质评价方法 评价再现声音的质量有主观评价和客观评价两种方法。例如: 1.语音音质 评定语音编码质量的方法为主观评定和客观评定。目前常用的是主观评定,即以主观打分(MOS)来度量,它分为以下五级:5(优),不察觉失真;4(良),刚察觉失真,但不讨厌;3(中),察觉失真,稍微讨厌;2(差),讨厌,但不令人反感;1(劣),极其讨厌,令人反感。一般再现语音频率若达7kHz以上,MOS可评5分。这种评价标准广泛应用于多媒体技术和通信中,如可视电话、电视会议、语音电子邮件、语音信箱等。 2.乐音音质 乐音音质的优劣取决于多种因素,如声源特性(声压、频率、频谱等)、音响器材的信号特性(如失真度、频响、动态范围、信噪比、瞬态特性、立体声分离度等)、声场特性(如直达声、前期反射声、混响声、两耳间互相关系数、基准振动、吸声率等)、听觉特性(如响度曲线、可听范围、各种听感)等。所以,对音响设备再现音质的评价难度较大。 通常用下列两种方法:一是使用仪器测试技术指标;二是凭主观聆听各种音效。由于乐音音质属性复杂,主观评价的个人色彩较浓,而现有的音响测试技术又只能从某些侧面反映其保真度。所以,迄今为止,还没有一个能真正定量反映乐音音质保真度的国际公认的评价标准。但也有报道,国际电信联盟(ITU-T)近期已批准一种客观评价音质的被称之为电子耳的新型测量方法,可对任何音响器材的音质进行客观听音评价,也可用于检测电话通讯语音编码系统的缺陷。 现将乐音音质评价方法综述如下: (1)主观听判音效 通常,据乐音音质听感三要素,即响度、音调和愉快感的变化和组合来主观评价音质的各种属性,如低频响亮为声音丰满,高频响亮为声音明亮,低频微弱为声音平滑,高频微弱为声音清澄。下面结合声源、声场及信号特性介绍几种典型的听感。 ①立体感 主要由声音的空间感(环绕感)、定位感(方向感)、层次感(厚度感)等所构成的听感,具有这些听感的声音称为立体声。自然界的各种声场本身都是富有立体感的,它是模拟声源声象最重要的一个特征。德·波尔效应证明,人耳的生理特点是:人耳在两声源的对称轴上,当声压差△p=0dB和时间差△t=0ms时,感觉两声源声象相同,分不出有两个声源;而当△p>15dB或△t>3ms时,人耳就感觉到有两个声源,声像往声压大或导前的声源移动,每5dB的声压差相当于lms的时间差。哈斯效应又进一步证明,当△t=5ms~35ms时,人耳感到有两个声源;而当近次反射声、滞后直达声或两个声源的时间差△t>50ms时,即使一次反射声(又称近次或前期反射声)或滞后声的响度比直达声或导前声的响度大许多倍,声源方位仍由直达声或导前声决定。 根据人耳的这个生理特点,只要通过对声音的强度、延时、混响、空间效应等进行适当控制和处理,在两耳人为的制造具有一定的时间差△t、相位差△θ、声压差△P的声波状态,并使这种状态和原声源在双耳处产生的声波状态完全相同,人就能真实、完整地感受到重现声音的立体感。与单声道声音相比,立体声通常具有声象分散、各声部音量分布得当、清晰度高、背景噪声低的特点。 ②定位感 若声源是以左右、上下、前后不同方位录音后发送,则接收重放的声音应能将原声场中声源的方位重现出来,这就是定位感。根据人耳的生理特点,由同一声源首先到达两耳的直达声的最大时间差为0.44ms~0.5ms,同时还有一定的声压差、相位差。生理心理学证明:20Hz~200Hz低音主要靠人两耳的相位差定位,300Hz~4kHz中音主要靠声压差定位,更高的高音主要靠时间差定位。可见,定位感主要由首先到达两耳的直达声决定, 而滞后到达两耳的一次反射声和经四面八方多次反射的混响声主要模拟声象的空间环绕感。 ③空间感 一次反射声和多次反射混响声虽然滞后直达声,对声音方向感影响不大,但反射声总是从四面八方到达两耳,对听觉判断周围空间大小有重要影响,使人耳有被环绕包围的感觉,这就是空间感。空间感比定位感更重要。 ④层次感声音高、中、低频频响均衡,高音谐音丰富,清澈纤细而不刺耳,中音明亮突出,丰满充实而不生硬,低音厚实而无鼻音。 ⑤厚度感 低音沉稳有力,重厚而不浑浊,高音不缺,音量适中,有一定亮度,混响合适,失真小。 除此之外,还有许多评价音质的听感,象力度感、亮度感、临场感、软硬感、松紧感、宽窄感等。 (2)客观测试技术指标 ①失真度 谐波失真,主要引起声音发硬、发炸;而稳态或瞬态互调失真主要引起声音毛糙、尖硬和混浊。二者均使音质劣化,若失真度超过3%时,音质劣化明显。音响系统的音箱失真度最大,一般最小的失真度也要超过1%。 相位失真,主要引起1kHz以下的低频声音模糊,同时影响中频声音层次和声象定位。 抖晃失真,主要是电机转速不稳,主导轴-压带轮压力不稳,磁头拍打磁带等造成磁带震动和卷带量变化,进而使信号频率被调制,声音音调出现混浊、颤抖。抖晃通常用音调变化的均方根值表示,通常,录音机的抖晃率<0.1%,Hi-Fi录音机<0.005%,普通录像机<0.3%,视盘机<0.001%。 ②频响与瞬态响应 频响,指音响设备的增益或灵敏度随信号频率变化的情况,用通频带宽度和带内不均匀度表示(如优质功放的频响1Hz~200kHz±ldB)。带宽越宽,高、低频响应越好:不均匀度越小,频率均衡性能越好。通常,30Hz~150Hz低频使声音有一定厚度基础,150Hz~500Hz中低频使声音有一定力度,300Hz~500Hz中低频声压过分加强时,声音浑浊,过分衰减时,声音乏力;500Hz~5kHz中高频使声音有一定明亮度,过分加强时,声音生硬;过分衰减时,声音散、飘;5kHz~10kHz高频段使声音有一定层次、色彩;过分加强时,声音尖刺;过分衰减时,声音暗淡、发闷。按此规律,可根据各种听感,定量调节音响系统的频响效果。 瞬态响应,是指音响系统对突变信号的跟随能力。实质上它反映脉冲信号的高次谐波失真大小,严重时影响音质的透明度和层次感。瞬态响应常用转换速率V/μs表示,指标越高,谐波失真越小。如,一般放大器的转换速率>10V/μs。 ③信噪比 信噪比,表示信号与噪声电平的分贝差,用S/N或SNR(dB)表示。噪声频率的高低,信号的强弱对人耳的影响不一样。通常,人耳对4~8kHz的噪声最灵敏,弱信号比强信号受噪声影响较突出。而音响设备不同,信噪比要求也不一样,如Hi-Fi音响要求SNR>70dB,CD机要求SNR>90dB。 ④声道分离度和平衡度 声道分离度,是指不同声道间立体声的隔离程度,用一个声道的信号电平与串入另一声道的信号电平差来表示。这个差值越大越好。一般要求Hi-Fi音响分离度>50dB。声道平衡度,是指两个声道的增益、频响等特性的一致性。否则,将造成声道声象的偏移。
5. 信噪比测量方法
噪声是基线变化幅度、稳定的基线应该是条直线、噪声越小、信噪比越大、检测下限越低!对于气相色谱、信噪比反映灵敏度和检测下限的重要指标!
6. 频谱仪如何测试信噪比
信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器。
谈及模拟式函数信号源,结构如下:
这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波。
而三角波是如何产生的,公式如下:
换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波,电路结构如下:
当I1 =I2时,即可产生对称的三角波,如果I1 > >I2,此时即产生负斜率的锯齿波,同理I1 < < I2即产生正斜率锯齿波。