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2017-06-07 发布于浙江
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MT-005 噪声功率比(NPR)—拥有65年历史的电话系统参数在现代无线应用中重获新生

MT-005 指南噪声功率比(NPR)—拥有65年历史的电话系统参数在现代无线应用中重获新生作者：Walt Kester 简介噪声功率比(NPR)这个概念自频分多路复用(FDM)电话系统诞生之初即已出现。简单而言，NPR用于衡量多通道系统中当其他通道上存在随机活动时，某个闲置通道的“安静”程度。噪声和交调失真产物进入该闲置通道，从而降低性能。该概念最初用来检查FDM链路中的4 kHz宽语音通道，如今，在确定多通道宽带通信系统的特性时也是有用的——但在现代测量技术方面，存在一些重要的区别。 NPR的历史噪声功率比测试自频分多路复用(FDM)通信系统早期时便一直在使用。在典型的FDM系统中，许多4 kHz宽的语音通道按频率仓“叠置”在一起，通过同轴电缆、微波或卫星设备传输。通道的数量因系统而异。一个群由12个语音通道构成，占据48 kHz 的带宽。类似地，一个超群有60个通道，占据240 kHz的带宽，一个主群有300个通道，占据大约1.3 MHz的带宽。超群和主群通常相结合，以构成容量更大的系统。例如，一个拥有1800个通道的系统占据大约8 MHz的带宽。在传输链路的接收端，FDM数据被解复用，并转换回至4 kHz的单个语音频带通道。可见， FDM信号由多个单独的语音通道构成，并通过放大器、中继器、通道处理单元等，这个过程中会给信号带来额外的噪声和失真。贝尔电话实验室的早期研究(参考文献1)得出结论，通道超过约100个的FDM系统中的复合信号可以通过带宽与组合FDM信号的带宽相等的高斯噪声拟合。例如，一个拥有1800个通道的FDM信号可以由带宽为8.2 MHz的高斯噪声拟合。在此基础上，先假设除被测试的特定4 kHz通道以外的所有通道上都存在随机“说话人” ，这样就可以测量一个单独语音通道上的“质量” 。因此，通过一个窄带陷波(阻带)滤波器以及一个特别调谐的接收器(用于测量4 kHz陷波中的噪声功率，如图1A所示)，即可测量单个4 kHz 通道的“安静”程度。 Rev.A, 10/08, WK Page 1 of 12 MT-005 (A) GAUSSIAN LPF NOTCH TRANSMISSION NARROWBAND NOISE FILTER SYSTEM RECEIVER SOURCE BUFFER (B) GAUSSIAN NOTCH N MEMORY NOISE LPF FILTER ADC AND FFT SOURCE PROCESSOR f s RMS NOISE LOWER UPPER LEVEL NOTCH NOTCH NPR