通信系统中的噪声消除技术

不同信道及噪声特性对通信性能的影响分析及验证

实验四、不同信道及噪声特性对通信性能的影响分析及验证实验目的： 熟悉Matlab编程环境、编程流程以及基本Matlab函数的编写与调用；掌握瑞利、莱斯信道模型的Matlab实现；掌握莱斯信道的相位补偿。 预备知识： 1．Matlab编程基础； 2．数字基带通信系统的基础知识； 3．衰落信道的基础知识。 4．信道相位补偿； 实验环境： 1．实验人数 50 人，每 2 人一组，每组两台电脑 % 2．电脑 50 台 实验内容： 1．用Matlab生成长度为200的随机二进制数序列并采用格雷码对其进行编码；2．搭建数字基带通信系统； 3．生成瑞利信道、莱斯信道以及高斯白噪声信道； 4．对接收信号进行相位补偿； 5．画出瑞利信道、莱斯信道的相位补偿曲线并与信道相位比较并分析其结果。6．画出莱斯信道的信噪比与误比特率曲线，并与理论曲线比较，分析其结果。 实验原理： 1．衰落信道 在无线通信领域，衰落是指由于信道的变化导致接收信号的幅度发生随机变化的现象，即信号衰落。导致信号衰落的信道被称作衰落信道。 （ 衰落可按时间、空间、频率三个角度来分类。

（1）在时间上，分为慢衰落和快衰落。慢衰落描述的是信号幅度的长期变化，是传播环境在较长时间、较大范围内发生变化的结果，因此又被称为长期衰落、大尺度衰落。快衰落则描述了信号幅度的瞬时变化，与多径传播有关，又被称为短期衰落、小尺度衰落。慢衰落是快衰落的中值。 （2）在频率上，分为平坦性衰落和选择性衰落。 多径衰落可分为平坦衰落和频率选择性衰落。如果无线传播信道的频带比传送信号还宽，则接收到的信号会受到平坦衰落。当传送信号的带宽大于信道的同调带宽时，接收信号的增益和相位将会随着信号频谱的改变而变化，因而在接收端产生了信号失真，这就是选择性衰落。 （3）在空间上，分为瑞利衰落和莱斯衰落。瑞利衰落适用于从发射机到接收机不存在直射信号的情况；相反，莱斯衰落适用于发射机到接收机存在直射路径的情况。 在无线通信信道环境中，电磁波经过反射折射散射等多条路径传播到达接收机后，总信号的强度服从瑞利分布。 同时由于接收机的移动及其他原因，信号强度和相位等特性又在起伏变化， 故称为瑞利衰落。在无线通信信道中，由于信号进行多径传播达到接收点处的场强来自不同传播的路径，各条路径延时时间是不同的，而各个方向分量波的叠加，又产生了驻波场强，从而形成信号快衰落称为瑞利衰落。瑞利衰落属于小尺度的衰落效应，它总是叠加于如阴影、衰减等大尺度衰落效应上。 如果收到的信号中除了经反射折射散射等来的信号外，还有从发射机直接到达接收机（如从卫星直接到达地面接收机）的信号，那么总信号的强度服从莱斯分布， 故称为莱斯衰落。 2．瑞利衰落与莱斯衰落 瑞利分布是一个均值为0，方差为2σ的平稳窄带高斯过程，其包络的一维分布是瑞利分布。 2 22()exp() 02z z f z z σσ=-≥ (4-1) 瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信道接收包络或独立多径分量接受包络 统计时变特性的一种分布类型。两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。 " 莱斯分布的概率密度函数称为莱斯密度函数： 220222()exp()()2R R A RA p R I σσσ +=- (4-2)

通信中常见噪声

.. .
通信中的常见噪声
几种噪声，它们在通信系统的理论分析中常常用到，实际统计与分析研究证明，这些噪声的特性是符合具体信道特性的。
2.5.1 白噪声
在通信系统中，经常碰到的噪声之一就是白噪声。所谓白噪声是指它的功率谱密度函数在整个频域
是常数，
即服从均匀分布。之所以称它为“白”噪声，是因为它类似于光学中包括全部可见光频率在的白光。凡是不符合上述条件的噪声就 称为有色噪声。
白噪声的功率谱密度函数通常被定义为
（ 2-22）
式中， 是一个常数，单位为 W/Hz。若采用单边频谱，即频率在（
）的围，白噪声的功率谱密度函数又常写成
（2-23）
由信号分析的有关理论可知，功率信号的功率谱密度与其自相关函数
互为傅氏变换对，即
因此，白噪声的自相关函数为
（2-24）
（2-25）
式（2-25）表明，白噪声的自相关函数是一个位于
处的冲激函数，它的强度为。这说明，白噪声只有在
而在任意两个不同时刻上的随机取值都是不相关的。白噪声的功率谱密度及其自相关函数，如图 2-11 所示。
/2 时才相关，
z

.. .
实际上完全理想的白噪声是不存在的，通常只要噪声功率谱密度函数均匀分布的频率围远远超过通信系统工作频率围时，就可
近似认为是白噪声。例如，热噪声的频率可以高到 噪声。
Hz，且功率谱密度函数在 0～
Hz 基本均匀分布，因此可以将它看作白
2.5.2 高斯噪声
在实际信道中，另一种常见噪声是高斯噪声。所谓高斯噪声是指它的概率密度函数服从高斯分布（即正态分布）的一类噪声。其一 维概率密度函数可用数学表达式表示为
（2-26）
式中， 为噪声的数学期望值，也就是均值； 为噪声的差。 通常，通信信道中噪声的均值 =0。由此，我们可得到一个重要的结论：在噪声均值为零时，噪声的平均功率等于噪声的差。证
明如下： 因为噪声的平均功率
而噪声的差为
（2-27）
（2-28） z

通信系统的组成

通信系统的组成 1.2.1 通信系统的一般模型 实现信息传递所需的一切技术设备和传输媒质的总和称为通信系统。以基本的点对点通信为例，通信系统的组成（通常也称为一般模型）如图 1-1 所示。 图 1-1 通信系统的一 般模型 图中，信源（信息 源，也称发终端）的作 用是把待传输的消息转 换成原始电信号，如电 话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式，。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。 发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号。变换方式是多种多样的，在需要频谱搬移的场合，调制是最常见的变换方式；对传输数字信号来说，发送设备又常常包含信源编码和信道编码等。 信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。 在接收端，接收设备的功能与发送设备相反，即进行解调、译码、解码等。它的任务是从带有干扰的接收信号中恢复出相应的原始电信号来。 信宿（也称受信者或收终端）是将复原的原始电信号转换成相应的消息，如电话机将对方传来的电信号还原成了声音。 图 1-1 给出的是通信系统的一般模型，按照信道中所传信号的形式不同，可进一步具体化为模拟通信系统和数字通信系统。 1.2.2 模拟通信系统 我们把信道中传输模拟信号的系统称为模拟通信系统。模拟通信系统的组成可由一般通信系统模型略加改变而成，如图 l-2 所示。这里，一般通信系统模型中的发送设备和接收设备分别为调制器、解调器所代替。 对于模拟通信系统，它主要 包含两种重要变换。一是把连续 消息变换成电信号（发端信息源 完成）和把电信号恢复成最初的 连续消息（收端信宿完成）。由 信源输出的电信号（基带信号） 由于它具有频率较低的频谱分 量，一般不能直接作为传输信号而送到信道中去。因此，模拟通信系统里常有第二种变换，即将基带信号转换成其适合信道传输的信号，这一变换由调制器完成；在收端同样需经相反的变换，它由解调器完成。经过调制后的信号通常称为已调信号。已调信号有三个基本特性：一是携带有消息，二是适合在信道中传输，三是频谱具有带通形式，且中心频率远离零频。因而已调信号又常称为频带信号。 必须指出，从消息的发送到消息的恢复，事实上并非仅有以上两种变换，通常在一个通信系统里可能还有滤波、放大、天线辐射与接收、控制等过程。对信号传输而言，由于上面

通信原理 ----噪声

通信原理 -----噪声 噪声，从广义上讲是指通信系统中有用信号以外的有害干扰信号，习惯上把周期性的、规律的有害信号称为干扰，而把其他有害的信号称为噪声。 噪声可以笼统的称为随机的，不稳定的能量。它分为加性噪声和乘性噪声，乘性噪声随着信号的存在而存在，当信号消失后，乘性噪声也随之消失。在这里我们主要讨论加性噪声。 一、信道中加性噪声的来源，一般可以分为三方面： 1 人为噪声 人为噪声来源于无关的其它信号源，例如：外台信号、开关接触噪声、工业的点火辐射等，这些干扰一般可以消除，例如加强屏蔽、滤波和接地措施等 2 自然噪声 自然噪声是指自然界存在的各种电磁波源，例如：闪电、雷击、太阳黑子、大气中的电暴和各种宇宙噪声等，这些噪声所占的频谱范围很宽，并不像无线电干扰那样频率是固定的，所以这种噪声难以消除。 3 内部噪声 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如：电阻中自由电子的热运动和半导体中载流子的起伏变化等。内部噪声是由无数个自由电子做不规则运动形成的，它的波形变化不规则，通常又称起伏噪声。在数学上可以用随即过程来描述这种噪声，因此又称随机噪声。 随机噪声的分类 常见的随机噪声可分为三类: （1）单频噪声 单频噪声是一种连续波的干扰（如外台信号），它可视为一个已调正弦波，但其幅度、频率或相位是事先不能预知的。这种噪声的主要特点是占有极窄的频带，但在频率轴上的位置可以实测。因此，单频噪声并不是在所有通信系统中都

存在。 (2)脉冲噪声 脉冲噪声是突发出现的幅度高而持续时间短的离散脉冲。这种噪声的主要特点是其突发的脉冲幅度大，但持续时间短，且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段。从频谱上看，脉冲噪声通常有较宽的频谱（从甚低频到高频），但频率越高，其频谱强度就越小。脉冲噪声主要来自机电交换机和各种电气干扰，雷电干扰、电火花干扰、电力线感应等。数据传输对脉冲噪声的容限取决于比特速率、调制解调方式以及对差错率的要求。脉冲噪声由于具有较长的安静期，故对模拟话音信号的影响不大,脉冲噪声虽然对模拟话音信号的影响不大，但是在数字通信中，它的影响是不容忽视的。一旦出现突发脉冲，由于它的幅度大，将会导致一连串的误码，对通信造成严重的危害。CCITT关于租用电话线路的脉冲噪声指标是15分钟内，在门限以上的脉冲数不得超过18个。在数字通信中，通常可以通过纠错编码技术来减轻这种危害。 (3)起伏噪声 起伏噪声是以热噪声、散弹噪声及宇宙噪声为代表的噪声。这些噪声的特点是，无论在时域内还是在频域内他们总是普遍存在和不可避免的。起伏噪声既不能避免，且始终存在。 二、噪声分为以下几种类型： 1.热噪声 又称白噪声。是由导体中电子的热震动引起的，它存在于所有电子器件和传输介质中。它是温度变化的结果，但不受频率变化的影响。热噪声是在所有频谱中以相同的形态分布，它是不能够消除的，由此对通信系统性能构成了上限。 或称约翰逊噪声（Johnson noise）。噪声的一种。当光电倍增管施加负高压，而无光投射光电阴极时，由于光电极极与倍增极的电子热发射和玻璃外壳与管座的漏电，导致热电子由倍增极放大，所引起的暗电流的波动。在记录仪器上则出现噪声。 2.散粒噪声 散粒噪声是半导体的载体密度变化引起的噪声。

液压系统是产生噪声及解决办法

液压系统是产生噪声及解决办法—摘至天涯农机网 1、空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因。因为液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流到高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然改变，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴”。针对这个原因，常常在液压缸上设置排气装置，以便排气。另外在开车后，使执行件以快速全行程往复几次排气，也是常用的方法； 2、液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分。液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消除，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声。面对上述原因，一是选择质量好的液压泵或液压马达，二是加强维修和保养，例如若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满足接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消除困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换； 3、溢流阀不稳定，如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，引起系统压力波动和噪声。对

此，应注意清洗、疏通阴尼孔；对溢流阀进行检查，如发现有损坏，或因磨损超过规定，则应及时修理或更换； 4、换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动。在这种情况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整控制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过改变管路系统的固有频率，变动控制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 5、机械振动，如油管细长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特别是当流速较高时，容易引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，均能产生振动和噪声。对此应采取的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴度小于0. 1MM等。 液压换向回路 (1)用三位四通换向阀换向的回路 换向阀在左位和右位时，活塞分别向右和向左运动，换向阀在中位时，活塞停止不动，液压泵卸荷。也可以用其他滑阀机能的换向阀，使回路具有其他功能。本回路中换向阀回油口接一个背压阀，作用是保持电液换向阀所需的控制其液动阀的压力。 (2)用二位四通换向阀换向的回路 用二位换向阀换向，一般来说，液压缸活塞只能停在行程的两端位置。当采用电磁阀时，换向时间短，对于多缸系统易于实现自动循环。当运动部件惯量较大，速度较快时，换向时容易产生冲击。

数字通信系统中带宽的概念

引言 在通信系统中我们经常会遇到“带宽”(Bandwidth)这个词，但我们也会遇到“带宽”的单位有时用赫兹（Hz）表示，而有时却用比特/秒（bit/S）表示，那么我们平时所说的“带宽”到底指的是什么呢？ 1、数字通信系统中带宽的概念 早期的电子通信系统都是模拟系统。当系统的变换域研究开始后，人们为了能够在频域定义系统的传递性能，便引进了“带宽”的概念。当输入的信号频率高或低到一定程度，使得系统的输出功率成为输入功率的一半时(即 3dB)，最高频率和最低频率间的差值就代表了系统的通频带宽，其单位为赫兹(Hz)。比如在传统的固定电话系统中，从固定话机终端到交换中心的双绞线路系统(Twist pair)，所能提供的通信带宽可以到2MHz以上，其中我们的语音通信只使用了从300Hz~3400Hz的频段，使用的通信带宽约为3KHz。现在，基于双绞线传输的xDSL接入网技术，能够充分使用语音带宽以外的频率，高速传送数据业务，实现宽带网接入。 图1 模拟电话线的频带 (300Hz~3400Hz为语音通信频带，25KHz~1.1MHz为ADSL频带) 数字通信系统中“带宽”的含义完全不同于模拟系统，它通常是指数字系统中数据的传输速率，其表示单位为比特/秒(bit/S)或波特/秒(Baud/S)。带宽越大，表示单位时间内的数字信息流量也越大；反之，则越小。衡量二进制码流的基本单位称为“比特”，若传输速率达到64kb/s，就表示二进制信息的流量是每秒64,000比特。衡量多进制码流的的基本单位为“波特”，若多进制码流的传输速率达80KB/S，就表示多进制符号的信息流量是每秒80,000波特，如果将多进制码，比如四进制码(22)，换算成的二进制来衡量，则信息比特流量为80X2=160Kb/S。 不同的数字业务其提供或需求的带宽也不一样。如前面所说在固定电话网中的局与局

液压系统中噪声产生原因及解决措施

液压系统中噪声产生原因及解决措施 1、空气侵入液压系统是产生噪声的主要原因 因为液压系统侵入空气时，在低压区其体积较大，当流到高压区时受压缩，体积突然缩小，而当它流入低压区时，体积突然增大，这种气泡体积的突然改变，产生“爆炸”现象，因而产生噪声，此现象通常称为“空穴”。针对这个原因，常常在液压缸上设置排气装置，以便排气。另外在开车后，使执行件以快速全行程往复几次排气，也是常用的方法。 2、液压泵或液压马达质量不好，通常是液压传动中产生噪声的主要部分 液压泵的制造质量不好，精度不符合技术要求，压力与流量波动大，困油现象未能很好消除，密封不好，以及轴承质量差等都是造成噪声的主要原因。在使用中，由于液压泵零件磨损，间隙过大，流量不足，压力易波动，同样也会引起噪声。面对上述原因，一是选择质量好的液压泵或液压马达，二是加强维修和保养，例如若齿轮的齿形精度低，则应对研齿轮，满足接触面要求；若叶片泵有困油现象，则应修正配油盘的三角槽，消除困油；若液压泵轴向间隙过大而输油量不足，则应修理，使轴向间隙在允许范围内；若液压泵选用不对，则应更换。 3、溢流阀不稳定，引起系统压力波动和噪声 如由于滑阀与阀孔配合不当或锥阀与阀座接触处被污物卡住、阻尼孔堵塞、弹簧歪斜或失效等使阀芯卡住或在阀孔内移动不灵，对此，应注意清洗、疏通阴尼孔；对溢流阀进行检查，如发现有损坏，或因磨损超过规定，则应及时修理或更换。 4、换向阀调整不当，使换向阀阀芯移动太快，造成换向冲击，因而产生噪声与振动 在这种情况下，若换向阀是液压换向阀，则应调整控制油路中的节流元件，使换向平稳无冲击。在工作时，液压阀的阀芯支持在弹簧上，当其频率与液压泵输油率的脉动频率或与其它振源频率相近时，会引起振动，产生噪声。这时，通过改变管路系统的固有频率，变动控制阀的位置或适当地加蓄能器，则能防振降噪。 5、机械振动，产生振动和噪声 如油管细长，弯头多而未加固定，在油流通过时，特别是当流速较高时，容易引起管子抖动；电动机和液压泵的旋转部分不平衡，或在安装时对中不好，或联轴节松动等，对此应采取的措施有：较长油管应彼此分开，并与机床壁隔开，适当加设支承管夹；调整电动机和液压泵的安装精度；重新安装联轴节，保证同轴度小于0.1MM等。

外啮合齿轮泵的振动和噪声

外啮合齿轮泵振动和噪声研究 液压技术发展的趋势为高压、大流量、小型化和集成化,而振动和噪声是液压技术向高压、高速发展的主要障碍。实际调查发现,在液压装置中产生噪声的液压元件和传递噪声的液压元件是不同的。 液压泵产生噪声的名次居第一位,传递噪声的名次居第二位。两者是液压系统主要的噪声源,大约有70%的振动和噪声起源于泵。而振动和噪声降低了齿轮泵工作的平稳性和寿命,对齿轮的工作性能、寿命和强度都是有害的。因此研究和分析液压泵振动和噪声的产生机理,对减小与降低振动和噪声,并改善液压系统的性能,有着积极而深远的意义。 1外啮合齿轮泵振动和噪声国内外研究发展情况 近年来,一般工业机械的噪声,已作为工业公害而引起了人们的注意。低噪声是在选泵中很重要的因素之一。国际标准化组织(ISO)已经提出了噪声标准,液压传动中的噪声级别一般规定不超过70~80dB。对于振动和噪声的控制与研究,除了通过减振的方法来降低噪声外,还在研究如何控制油压泵的脉动和减少控制阀的非线性特性。而且为了降低空穴对噪声和振动的影响,正在积极研究空穴现象。十年来,各国进行了大量的研究,而且已经有了相当的发展。 近年来,国外出现一种新型的非渐开线圆弧齿廓的齿轮泵,与渐开线齿轮相比较,它具有齿数少、体积小、无根切、无脉动、噪声小和传动平稳等特点,被认为是当前最佳的齿形。由于克服了困油造成的

轴承附加载荷,减少了机件的磨损、振动和噪声。日本岛津制造所和我国均已采用这种齿轮,其噪声可降低13dB(A),而且其他性能也很优越。 我国的噪声研究工作,是在20世纪50年代末期开始的,到了70、80年代,噪声研究工作才蓬勃发展,并取得了不少成果。马大猷、李沛兹等提出的微穿孔吸声结构和小孔喷注噪声理论等是这方面的代表。一般控制噪声的手段,如吸声、隔声、减振、隔声罩、护耳器等已普遍使用。 2外啮合齿轮泵噪声的产生机理 外啮合齿轮泵产生噪声的主要原因如下: 2·1压力脉动和流量脉动产生噪声 液压泵的流量脉动是泵的固有特性。泵在工作时,不管是吸油腔还是压油腔的体积都会产生周期性的变化,泵的流量也将发生周期性变化,引起油液的压力脉动,从而产生液体的振动和噪声。这种脉动的幅度和频率取决于液压泵的转速、流量和工作腔数(齿数、叶片数、柱塞数)。同时,由于泵的制造质量不高,压油腔的油液向吸油腔泄漏,也会产生压力脉动及噪声。 2·2困油现象产生的噪声 为了保证齿轮泵的齿轮平稳的啮合运转,必须使齿轮的重叠系数略大于1,即在前一对齿轮尚未脱离啮合之前,后一对齿轮进入啮合。当两对齿轮同时啮合时,由于齿轮的端面间隙很小,因此这两对齿之间的油液与泵的吸、排油腔均不相通,从而形成一个封闭容积。齿轮转动

模拟通信中调频系统的抗噪声性能分析资料

模拟通信中调频系统的抗噪声性能分析 作者姓名：指导老师: 摘要：在通信系统中调制扮演着不可或缺的作用，通过调制可以把基带信号频率搬移到合适的频率上，从而达到提高发射效率的作用，也可以通过调制把多个基带信号分别搬移到不同的载频处，提高信道利用率。还有扩展信号带宽提高抗干扰能力等。本文主要通过对模拟通信中正弦波的频率调制（即频率调制FM）过程进行分析，并通过计算在大信噪比下的解调器制度增益然后与调幅系统的作比较来分析调频系统的抗噪声性能（因为相干解调只适用于窄带调频所以暂不分析）。还有小信噪比下的门限效应以及通过预加重和去加重技术来提高调频系统的抗噪声性能。最后运用MATLAB软件对模拟通信中调频系统进行仿真设计，并分析和总结仿真结果。 关键字：模拟通信；调频系统; 解调器；门限效应；制度增益；仿真设计。 引言 进入21世纪以来，随着国民经济的飞速提升，中国通信行业也得到了快速发展，对通信的技术要求也逐渐提高。从模拟通信到数字通信，从无线电广播到卫星，光纤通信等等。而频率调制在通信发展的进程上都占据着重要的作用，比如FM广泛应用于高保真音乐广播，电视伴音信号的传输，卫星通信和蜂窝电话系统。频率调制（FM）在电子音乐合成技术中，是最有效的合成技术之一，还有有线频率在多领域应用。研究模拟通信中调频系统的抗噪声性能能够从理论上认识调频系统的噪声来源和如何改善系统的抗噪声性能。 第一章：调频系统的简介 1.1 模拟通信和调频系统的概述 在实际的通信中，由于通信业务的多样性，消息的来源也是多种多样的，但基本可以分为两大类：连续的和离散的。连续的消息如话音，声波振动的幅度也是随时间连续变化的。若把它转换为随时间连续变化的电压信号，信号幅度也是时间连续函数。这样的信号称作模拟信号，传输模拟信号的通信就称作模拟通信。 调频定义：幅度不变，载波信号的频率随调试信号幅度变化位变化的调制方式叫着调频。 就是载频的频率不是一个常数，是随调制信号而在一定范围内变化，其幅值则是一个常数。与其对应的，调幅就是载频的频率是不变的，其幅值随调制信号而变。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。 一般干扰信号总是叠加在信号上，改变其幅值。所以调频波虽然受到干扰后幅度上也会有变化，但在接收端可以用限幅器将信号幅度上的变化削去，所以调频波的抗干扰性极好，用收音机接收调频广播，基本上听不到杂音。 其次频率调制又称作非线性调制，因为已调信号频谱不再是原调制信号的线性搬移，而是频谱的非线性变换，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分。故又称作非线性调制。与幅度调制相比，频率调制

液压系统噪声分析与排除

液压系统噪声分析与排除 样本：贵矿 WLY100型液压挖掘机 一、A8V系列柱塞泵的故障噪声 (1)、吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要原因之一。当油液中混入过量空气，就易在高压区形成气穴现象，并以压力波的形式传播出去，造成油液振荡，导致系统产生气蚀噪声。造成液压泵吸空的原因有：1)液压泵的滤油器、进油管堵塞或油液粘度过高，造成液压泵进油口处真空度过高，使空气渗入。2)液压泵、先导泵轴端油封损坏或进油管密封不良造成空气进入。3)油箱油位过低，液压泵进油管直接吸空。当液压泵工作中出现较高噪声时，应首先对上述部位进行检查，发现问题及时处理。 (2)、液压泵内部元件过度磨损，如柱塞泵上的缸与配油盘、柱塞与柱塞孔等配合件磨损、拉伤，从而造成液压泵内泄漏严重，这样会在液压泵输出高压、小流量油液时产生流量脉动，引发较高噪声。此时可适当加大先导系统变量机构的偏角，以改善内泄漏对泵输出流量的影响。液压泵的伺服阀阀芯、控制流量的活塞也会因局部磨损、拉伤，使活塞在移动过程中脉动，造成液压泵输出流量和压力的波动，从而在泵出口处产生较大振动和噪声。此时可对磨损、拉伤严重的元件进行刷镀研配或更换处理。 (3)、液压泵的配油盘也是易引发噪声的重要部件之一。配油盘在使用中，因表面磨损或油泥沉积在卸荷槽开启处，都将使卸荷槽变短，因改变了卸荷位置而产生困油现象，引发较高噪声。在正常修配过程中，经平磨修复的配油盘也会出现卸荷槽变短的后果，此时如不适当修长，也将产生较大噪声。在装配过程中，配油盘的大卸荷槽一定要装在泵的高压腔，并且其尖角方向与液压缸的旋向相对，否则也将给系统带来较大噪声。 二、溢流阀的故障噪声 由溢流阀产生的噪声一般多为刺耳的啸叫声，属高频噪声。主要是由于先导阀性能不稳定而产生的，即为先导阀的前腔压力高频振荡引起空气振动而产生的噪声。引发的原因主要有：1)油液中混入过量空气，在先导阀前腔内形成气穴现象，以致引发高频噪声。此时应及时排尽已进入的空气，并防止外界空气重新进入。2)针阀在使用过程中，因频繁开启而过度磨损，使针阀锥面与阀座不密合，造成先导流量不稳定，产生压力波动而引发噪声，此时应及时对针阀进行研磨修复或更换。3)先导阀弹簧因疲劳变形造成调压功能不稳定，因压力波动大而引发噪声。此时应将损坏的弹簧进行更换。 三、柱塞马达产生的故障噪声 柱塞马达产生噪声的原因与柱塞泵相似，可按柱塞泵的故障噪声分析过程进行检查、排除。一般首先检查进油管是否破损或松动，然后检查内部零件是否过度磨损，卸荷槽位置是否变化等。 四、液压缸的故障噪声 造成液压缸产生故障噪声的原因主要有：1)油液中混有空气或液压缸中空气未完全排尽，在高压作用下产生气穴现象而引发较大噪声。此时应尽量减少空气进入和完全排尽已进入的空气。2)缸头油封过紧或活塞杆弯曲，在运动过程中也会因别劲产生噪声，此时只须及时更换油封或校直活塞杆即可。 五、管路产生的噪声 管路死弯过多或固定卡子松脱也能产生振动和噪声。因此在管路布置上应尽量避免死弯，对松脱的卡子需及时拧紧。

液压噪声分析

液压设备在给人们带来诸多方便同时，液压系统的泄漏，振动和噪声，不易维修等缺点，也为液压系统的应用造成了障碍。尤其在现今随着技术水平不断提高，液压系统的噪声和振动也随之加剧，已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数，因此，研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。 1，振动和噪声的危害 液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。 2，振动和噪声的来源 造成液压系统中的振动和噪声来源很多，大致有机械系统，液压泵，液压阀及管路等几方面。 机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声，主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的，主要有以下几方面。 1，回转体的不平衡在实际应用中，电机大都通过联轴节驱动液压泵工作，要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的，如果不平衡力太大，就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。 2，安装不当液压系统常因安装上存在问题，而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心，以及联轴节松动，这些都会引起较大的振动和噪声。 2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的. 1,液压泵压力和流量的周期变化 液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去. 2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离

通信中常见噪声

通信中的常见噪声 几种噪声，它们在通信系统的理论分析中常常用到，实际统计与分析研究证明，这些噪声的特性是符合具体信道特性的 白噪声 在通信系统中，经常碰到的噪声之一就是白噪声。所谓 噪声是指它的功率谱密度函数在整个频域 卜⑷.0匚十可内是常数, 即服从均匀分布。之所以称它为 白”噪声，是因为它类似于光学中包括全部可见光频率在内的白光。凡是不符合上述条件的噪声就 称为有色噪声。 白噪声的功率谱密度函通常被定义为 而在任意两个不同时刻上的随机取值都是不相关的。白噪声的功率谱密度及其自相关函数，如图 2-11所示。 式中, 一个常数，单位为 W/Hz 。若采用单边频谱，即频率在（ (2-22) _____ ）的范围内，白噪声的功率谱密度函数又常写成 (2-23) 由信号分析的有关理论可知，功率信号的功率谱密度与其自相关函数 里卫］互为傅氏变换对，即 =；■??订（2-24） 因此，白噪声的自相关函数?为 _________ JJ ______________________________ ( 2-25) 式（2-25）表明，白噪声的自相关函数是一个位于 ______________ 处的冲激函数，它的强度为。这说明，白噪声只有在 1J/2 时才相关,

实际上完全理想的白噪声是不存在的，通常只要噪声功率谱密度函数均匀分布的频率范围远远超过通信系统工作频率范围时, 就可近似认为是白噪声。例如，热噪声的频率可以高到 看作白噪声。 高斯噪声 在实际信道中，另一种常见噪声是高斯噪声。所谓 高斯噪声|是指它的概率密度函数服从高斯分布（即正态分布）的一类噪声。其一 维概率密度函数可用数学表达式表示为 通常，通信信道中噪声的均值 匡］=0。由此，我们可得到一个 重要的结论：在噪声均值为零时，噪声的平均功率等于噪声的方差。证 明如下: 因为噪声的平均功率 而噪声的方差为 口— D ［琲）2站［喊）-总（毗））了 ； =&齡（0 I-［%◎））『=凤Q ）-疋=M EJ HZ ,且功率谱密度函数在 0?心'I Hz 内基本均匀分布，因此可以将它 式中，"I 为噪声的数学期望值，也就是均值; _为噪声的方差。 此?￡亡峙5皿■凤0） (2-27) (2-28) (2-26)

起重机械液压系统噪声的危害及预防(新编版)

起重机械液压系统噪声的危害及预防(新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0086

起重机械液压系统噪声的危害及预防(新 编版) 1.液压泵 液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动,产生流体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都会产生噪声,如斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流盘)的缸体旋转过程中,位于上死点(下死点也有冲击)柱塞腔内的压力油在与排油腔接通的瞬间,从吸油状态突然变为排油状态,会产生很大的压力冲击,排油腔液体向柱塞腔倒流,使原有的流量脉动更加剧烈,发出噪声;在大气压下溶解于油液的空气,当其压力降到空气分离压力时,空气将从油液中分离出来,形成气泡,带有气泡的油液进入泵的高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而产生噪声;压力、排量和转速的变化均会引发噪声。

降噪措施是:合理设计配流盘困油区;提高液压泵的自吸性能, 采用直径较大的吸油管;采用大容量的吸油滤油器,防止液压泵吸空,在保证所需功率和流量的前提下,尽量选用较低转速的液压泵;减少泄漏;在泵的出口安装消声器等。 2.控制阀 最常见的是因气穴现象而产生的“嘘嘘”高速喷流声。油液通过阀口节流将产生200Hz以上的噪声;在喷流状态下,油液流速不均匀形成涡流或因液流被剪切产生噪声。 解决办法是,提高节流口的下游背压,使其高于空气分离压力的临界值,一般可用二级或三级减压的办法,以防产生气穴现象。 液压泵的压力脉动会使阀产生共振(阀开口很小时发生),增大 总的噪声;阀芯拍击阀座也会产生很响的蜂鸣声。 解决办法:用一个小规格的阀来替换。 突然开、关控制阀,会造成液压冲击,引起振动和噪声。 解决办法:设置缓冲机构,或采用分级卸荷的办法。 因控制阀工作部分的缺陷或磨损而发出“哨声”或尖叫声时,应

卫星通信系统中相应噪声之理论及测试

卫星通信系统中相应噪声之理论及测试（殷琪） 摘要：本文从相位噪声的定义出发，主要讨论卫星通信系统中相位噪声的来源，介绍一种在现场经常使用的、简便可行的测试相位噪声的方法——频谱分析仪测试方法。 关键词：相位噪声相位抖动方差频谱分析仪 随着卫星通信系统中愈来愈多地采用PSK（相位键控）调制技术，系统中产生的相位噪声对线路质量的影响日趋显著，相位噪声将引起载波相位抖动、Eb/No降低，从而产生 码间干扰，最终导致全链路性能恶化。传统的相位噪声测试是比较复杂的，需要大量的仪表和一定的测试环境，现场操作有一定困难，通常只在工厂进行相位噪声测试。本文将根据相位噪声的定义，主要讨论卫星通信系统中相位噪声的来源，介绍一种在现场经常使用的、简便易行的测试相位噪声的方法——频谱分析仪测试方法。该方法也可用于数字微波通信系统中相位噪声测试。 1相位噪声 什么是相位噪声呢？首先让我们看一个角频率为w的纯净载波功率C，在（w＋p）处叠 加一个1Hz带宽的单边带噪声后的情况。 可见一个角频率为w的纯净载波在（w＋p）处叠加上一个1Hz的单边噪声，可以近似地 等效为1个在角频率为w的调幅调相波，该调幅调相波可分解成以下边带：为了区别噪声功率密度和“相位噪声”功率密度，将用符号Nop表示相位噪声功率密度，因为只有一半噪声功率转换到调相边带中去，所以Nop=No/2 2倍频振荡器中的相位噪声 在卫星通信地球站，变频器中使用的本振大多数是倍频振荡器，那么倍频又会对相位噪声产生怎样的影响呢？ 经理论分析可知，调幅调制指数不因理想借频而有所变化，因此，调幅噪声边带也将不变，调相信号经倍频后，除载波频率变化了n倍外，其调相指数也从θ1变为nθ1，可见，倍频n倍的效果使得相位噪声边带出现了很大的变化，倍频后的相位噪声功率密度与载波功率的比值是倍频前相位噪声功率密度与载波功率比值的n2倍。如果n是个很大的数，使得倍额后调幅噪声边带对整个噪声边带的贡献可以忽略不计，换句话说，n信频后（n＞＞1）的噪声边带几乎全部是相位噪声。 至此，我们已对卫星通信系统中的相位噪声的产生做了一些分析。为了进一步强调其物理意义，现作如下总结： 所谓相位噪声是由一个纯净载波和噪声叠加引起的。其中噪声可以看成是由许多个功率密度为八的窄带噪声组成的。经过对窄带噪声的分析可知，窄带噪声可以近似地等效为一个正弦调幅调相波且各占一半的噪声功率密度，即一半的噪声功率密度转换到调相边带中成为相位噪声功率密度，另一半噪声功率密度转换到调幅边带中去，对相位噪声没有贡献。如果对叠加了噪声的纯净载波n倍频，其结果是，转换到调相边带的噪声功率密度将会增加n倍，成为相位噪声，如果n是个很大的数字，那么信频后调幅边带与调相边带相比可以忽略不计，因此情额后的噪声几乎全部是相位噪声。 3放大器对相位噪声的影响 系统中串接的放大器又将对相位噪声作出怎样的贡献呢？ 首先讨论一个线性振荡器与放大器串接的情况，经过理论分析表明： 对于相位噪声边带，当偏移频率较低时，即靠近载波频率时，振荡器的相位噪声比放大器的相位噪声对总的相位噪声贡献大。

常见噪声

2.5 通信中的常见噪声 本节知识要点： 白噪声高斯噪声误差函数 互补误差函数高斯型白噪声窄带高斯噪声 窄带系统正弦信号加窄带高斯噪声 本节介绍几种噪声，它们在通信系统的理论分析中常常用到，实际统计与分析研究证明，这些噪声的特性是符合具体信道特性的。 2.5.1 白噪声 在通信系统中，经常碰到的噪声之一就是白噪声。所谓是指它的功率谱密度函数在整个频域内是常数， 即服从均匀分布。之所以称它为“白”噪声，是因为它类似于光学中包括全部可见光频率在内的白光。凡是不符合上述条件的噪声就称为有色噪声。 通常被定义为

（2-22）式中，是一个常数，单位为W/Hz。若采用单边频谱，即频率在（）的范围内，白噪声的功率谱密度函数又常写成 （2-23）由信号分析的有关理论可知，功率信号的功率谱密度与其自相关函数互为傅氏变换对，即 （2-24）因此，为 （2-25） 式（2-25）表明，白噪声的自相关函数是一个位于处的冲激函数，它的强度为。这说明，白噪声只有在/2时才相关，而在任意两个不同时刻上的随机取值都是不相关的。白噪声的功率谱密度及其自相关函数，如图2-11所示。

实际上完全理想的白噪声是不存在的，通常只要噪声功率谱密度函数均匀分布的频率范围远远超过通信系统工作频率范围时， 就可近似认为是白噪声。例如，热噪声的频率可以高到Hz，且功率谱密度函数在0～Hz内基本均匀分布，因此可以将它看作白噪声。 2.5.2 高斯噪声 在实际信道中，另一种常见噪声是高斯噪声。所谓是指它的概率密度函数服从高斯分布（即正态分布）的一类噪声。其一维概率密度函数可用数学表达式表示为 （2-26）

(完整版)通信常见问题及答案

一、通信系统组成(尤其是数字系统，各部分作用) 数字通信系统的模型： 1）信源编码与译码： 信源编码有两个基本功能：一是提高信息传输的有效性，即通过某种数据压缩技术设法减少码元数目和降低码元速率。码元速率决定传输所占的带宽，而传输带宽反映了通信的有效性。二是完成模/数转换，即当信息源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。信源译码是信源编码的逆过程。 2）信道编码与译码 信道编码的目的是增强数字信号的抗干扰能力。数字信号在信道传输时受到噪声等的影响后将会引起差错。为了减小差错，信道编码器对传输的信息码元按一定的规则加入保护成分（监督元），组成所谓“抗干扰编码”。接收端的信道译码器按相应的逆规则进行解码，从中发现错误或纠正错误，提高通信系统的可靠性。 3）加密与解密 在需要实现保密通信的场合，为了保证所传信息的安全，人为地将被传输的数字序列扰乱，即加上密码，这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列进行解密，恢复原来信息。 4）数字调制与解调

数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频出，形成在信道中传输的带通信号。基本的数字调制有振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、绝对相移键控（PSK）、相对（差分）相移键控（DPSK）。在接收端可以采用相干解调或非相干 解调还原数字基带信号。对高斯噪声下的信号检测，一般用相关器或匹配滤波器来实现。 5）同步 同步是使收发两端的信号在时间上保持步调一致，是保证数字通信系统有序、准确、可靠工作的前提条件。按照同步的功用不同，分为载波同步、位同步、群同步、和网同步。 二、通信的质量指标（有效性、可靠性两者的相互协调。模拟、数字通信的有效可靠分别用什么来衡量） 通信系统的性能指标涉及其有有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等，通信的有效性和可靠性是主要的矛盾所在。 所谓有效性是指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题，而可靠性则是指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。这两个问题相互而又相对统一，并且还可以进行互换。 模拟通信系统的有效性可用有效传输频带来度量，同样的消息用不同的调制方式，则需要不同的频带宽度。可靠性通常用接受端解调器输出信噪比来度量。输出信噪比越高，通信质量就越好。不同调制方式在同样信噪比下所得到得解调后的输出信噪比是不同的。数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。 （1）码元传输速率Rb，又称码元速率、传码率。它被定义为单位时间（美秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud），简记为 B。Rb=1/T(B) （2）信息传输速率Rb，简称传信率，又称比特率。它定义为单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒，简记为b/s或bps。 码元速率和信息速率有以下确定的关系，即Rb=RBlog2M(b/s) (3)频带利用率。真正衡量数据通信系统的有效性指标是频带利用率，它定

起重机械液压系统噪声的危害及预防(新版)

( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 起重机械液压系统噪声的危害 及预防(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

起重机械液压系统噪声的危害及预防(新 版) 1.液压泵 液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动,产生流体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都会产生噪声,如斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流盘)的缸体旋转过程中,位于上死点(下死点也有冲击)柱塞腔内的压力油在与排油腔接通的瞬间,从吸油状态突然变为排油状态,会产生很大的压力冲击,排油腔液体向柱塞腔倒流,使原有的流量脉动更加剧烈,发出噪声;在大气压下溶解于油液的空气,当其压力降到空气分离压力时,空气将从油液中分离出来,形成气泡,带有气泡的油液进入泵的高压腔时,气泡被击破,形成局部的高频压力冲击,从而产生噪声;压力、排量和转速的变化均会引发噪声。

降噪措施是:合理设计配流盘困油区;提高液压泵的自吸性能,采用直径较大的吸油管;采用大容量的吸油滤油器,防止液压泵吸空,在保证所需功率和流量的前提下,尽量选用较低转速的液压泵;减少泄漏;在泵的出口安装消声器等。 2.控制阀 最常见的是因气穴现象而产生的“嘘嘘”高速喷流声。油液通过阀口节流将产生200Hz以上的噪声;在喷流状态下,油液流速不均匀形成涡流或因液流被剪切产生噪声。 解决办法是,提高节流口的下游背压,使其高于空气分离压力的临界值,一般可用二级或三级减压的办法,以防产生气穴现象。 液压泵的压力脉动会使阀产生共振(阀开口很小时发生),增大总的噪声;阀芯拍击阀座也会产生很响的蜂鸣声。 解决办法:用一个小规格的阀来替换。 突然开、关控制阀,会造成液压冲击,引起振动和噪声。 解决办法:设置缓冲机构,或采用分级卸荷的办法。 因控制阀工作部分的缺陷或磨损而发出“哨声”或尖叫声时,应