[發(fā)明專利]一種基于分層-聚類(lèi)算法的電磁背景噪聲提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310146682.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103267905A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝樹(shù)果;王磊;蘇東林;谷曉鵬;葉知秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R29/26
• 分類(lèi)號(hào): G01R29/26
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線電管理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于分層-聚類(lèi)算法的電磁背景噪聲提取方法，可應(yīng)用于無(wú)線電監(jiān)測(cè)中電磁背景噪聲測(cè)量、頻譜占用度統(tǒng)計(jì)和電磁環(huán)境分析與評(píng)估等。

背景技術(shù)

電磁背景噪聲測(cè)量是無(wú)線電管理部門(mén)日常無(wú)線電監(jiān)測(cè)中的重要測(cè)試內(nèi)容，也是確定頻譜占用度統(tǒng)計(jì)門(mén)限的主要參考。目前我國(guó)大多數(shù)無(wú)線電監(jiān)測(cè)站對(duì)電磁背景噪聲值的測(cè)量主要以監(jiān)測(cè)接收機(jī)顯示出的頻譜曲線或者經(jīng)驗(yàn)值來(lái)確定。而在頻譜占用度統(tǒng)計(jì)中，按照國(guó)家無(wú)線電管理局下發(fā)的《關(guān)于下發(fā)<無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)報(bào)告暫行規(guī)定>的通知》，要求統(tǒng)計(jì)上報(bào)各固定監(jiān)測(cè)站的各頻段占用度時(shí)，將信號(hào)門(mén)限電平值定為背景噪聲值+5dB。這種依靠人工（或經(jīng)驗(yàn)）讀取底噪值的做法使得占用度統(tǒng)計(jì)結(jié)果受人為因素影響較大，不便于對(duì)電磁環(huán)境狀況進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析和評(píng)估。

在ITU-R?P.372建議書(shū)《無(wú)線電噪聲》中，將無(wú)線電噪聲定義為一種在射頻范圍內(nèi)具有明顯不傳送信息的分量的時(shí)變電磁現(xiàn)象，這些分量可疊加在有用信號(hào)上，或和有用信號(hào)相組合。無(wú)線電噪聲是來(lái)自于多個(gè)發(fā)射源的無(wú)線電發(fā)射總和，并且這些發(fā)射不是來(lái)自無(wú)線電通信發(fā)射機(jī)。在給定測(cè)量地點(diǎn)，如果沒(méi)有單一的噪聲源占主導(dǎo)，那么無(wú)線電噪聲在幅值上服從正態(tài)分布，此時(shí)無(wú)線電噪聲可以看做高斯白噪聲。該建議書(shū)根據(jù)美國(guó)上世紀(jì)70年的測(cè)量數(shù)據(jù)，采用線性插值的方法表示300KHz-250MHz頻率范圍內(nèi)的噪聲值與多種環(huán)境之間的關(guān)系。如以噪聲系數(shù)F_am表示的估算公式為：

F_am＝c-d?log?f???????????????????????(1)

其中f為噪聲頻率，c和d為環(huán)境類(lèi)型常數(shù)且取值如表1所示：

表1常用c和d的取值

環(huán)境類(lèi)型cd城市76.827.7住宅72.527.7農(nóng)村67.227.7寧?kù)o鄉(xiāng)村53.628.6銀河噪聲52.023.0

2006/2007年在歐洲開(kāi)展的測(cè)量工作通常證實(shí)了上述噪聲數(shù)值。對(duì)于理想接地平面上的短（h≤λ）垂直單極天線而言，噪聲場(chǎng)強(qiáng)的垂直部分可表示為：

E_n＝F_am+20logf_MHz+B-95.5?dB(μV/m)??????????????????(2)

其中E_n表示接收帶寬范圍內(nèi)的噪聲場(chǎng)強(qiáng)值，f_MHz表示中心頻率，B表示接收系統(tǒng)噪聲功率帶寬（Hz），h為天線高度，λ為電波波長(zhǎng)。