CNS 14673-2002 Interference to mobile radiocommunications in the presence of impulsive noise - Methods of judging degradation and measures to improve performance《脉冲性噪声对行动无线通信的干扰-产品.pdf

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1、1 印行年月94年10月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 脈衝性雜訊對行動無線通信的干擾產品劣化的判定方式及其性能的改善方法 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91年9月23日 年 月 日14673 C5272ICS 33.100.99 Interference to mobile radiocommunications in the presence of impulsive noise - Methods of judging degradation and measures to improve performance 1. 適用範圍 本標準

2、規定判定脈衝性雜訊對行動無線通信干擾的方法，以及改善其無線電性能的方法。 2. 引用標準 本文引用下列標準的許多規定，以構成這一部完整的國家標準，至於這些標準中，已過時的參考資料、後續的增訂或修訂的內容，都不適用來做為引述的依據；然而針對本國家標準的使用者，都還是鼓勵他們去研究引用下列標準最新版本的可行性。 CNS 14434車輛、船舶和由火花點火引擎驅動的裝置之無線電擾動特性限制值與量測方法【CISPR 12】 CNS_(IEC 60489-3):1988, Methods of measurement for radio equipment used in the mobile servi

3、ces- Part 3: Receiver for A3E or F3E emissions. CNS_(ITU-R BS.562-3):1990, Subjective assessment of sound quality 3. 無線電頻道劣化的各種判定方法調查 相關的調查測試計畫是在美國進行的，是由美國FCC及汽車製造協會(Motor Vehicle Manufacturers Association (MVMA)執行的，(MVMA後來則由American Automobile Manufacturers Association, AAMA來接收手執行，但目前這二個組織皆已解散了)。這些

4、測試計畫已對車輛造成行動通信接收的影響，導出清晰的輪廓。 3.1 主觀的測試 3.1.1 受擾的主觀測試方法 FCC同時使用單一車輛和多台車輛來模擬實際的交通狀態，並依據受擾的情況,，提出一種主觀的評比等級，來執行主觀劣化的測試，這種方式是過去傳統上用來決定環境噪音對工作效率、意外發生的比例和人員疲勞度的影響。 (共5頁) 2 CNS 14673 , C 5272 等級 干擾的影響等級 5 幾乎沒影響 4 明顯的干擾 3 使人煩惱 2 非常惱人的 1 糟到幾乎無法分辨對話 此種分級的系統幾乎與CNS_(ITU-R BS. 562-3)相同，它將使用於未來執行受擾測試的工作。 品 質 受擾情況

5、5 非常好 5 感覺不到 4 很好 4 可感覺得到 ,但並不惱人 3 普通 3 有點惱人 2 不好 2 使人厭煩 1 很差 1 非常惱人 受擾的情形是一個高度主觀的心理反應，已發現聲音所造成的惱人程度，會受到許多生理和心理變化的影響（包括生病、勞累、人際關係以及家庭問題等）。 3.1.2 清楚辨別聲音信號的主觀測試 3.1.2.1 概述 由於陸地行動通信系統主要用於傳送聲音的信號，因此這些通信系統的性能，主要是在有車輛點火系統的雜訊時，仍可清楚地辨別接收的信號。 要辨識一個頻道的聲音好壞，最常用的主觀評定方法，就是由一群經過訓練的演說者和聽眾，直接評定語音中可以辨識出來的百分比，這些方式的優點

6、，能使其評比的結果有重複性，但很不幸的，主觀評分的方法既費時又昂貴，因此並未被廣泛使用。 3 CNS 14673 , C 5272 MVMA 所提出的主觀辨識分等方法如下 : 等級 說明 5 非常明瞭 4 大致都能明瞭 3 還算明瞭，但得猜一些字 2 幾乎無法辨識信息 1 一點都無法了解說甚麼 3.1.2.2 清楚辨別聲音信號的測試方法 在沒有汽車點火干擾的狀況下，從 20 dB 的靜音位準開始，將射頻的輸入位準每次遞減 1 dB , 再由評估人員記錄每次遞減所造成的雜訊，一直到最差的等級 1；然後再將射頻的輸入位準，每次遞增 1 dB，直到原來 20 dB的靜音位準。 然後將射頻的輸入位準每

7、次遞增 3 dB，一直到聲音品質最好的第 5 級；再將射頻的輸入位準每次遞減 3 dB，直到原來 20 dB 的靜音位準。 再開動點火系統，重複前面的所有程序。 比較這兩次測試的結果 (點火系統干擾源關閉 /點火系統干擾源起動 )，將 特定聲音品質等級下的不同射頻位準記錄下來，當成主觀的劣化值。 3.2 客觀測試 3.2.1 概述 在主觀量測中的不確定因素，是因為等級評比的定義模糊不清，以及不同評估人員而引起的，而人員所造成的誤差，大部分是因為心理因素而產生的；因此客觀測試方法的不確定因素一定會低於主觀的測試方法。 在通信科技學會（ Institute for Telecommunicatio

8、n Sciences）做過研究後，發展出一種客觀的明確方法，在評估傳送類比或數位信號而受到雜訊影響的通信頻道，有良好的結果，這種使用線性預測編碼（ Linear Predictive Coding (LPC)）的方法可以做為聲音失真的量測，此一數學上的技術已廣泛應用於語音的分析及合成。 3.2.2 客觀的測試方法 為發展一種客觀且清楚之方法來評估失真的語音，必需比較失真後的語音與原來未受干擾的聲音，這時候仍然要執行主觀的量測，以評斷客觀方法所量 4 CNS 14673 , C 5272 測出來的品質；為了達到這兩個要求，首先預選一種語音將其製成一個沒有雜訊的母帶，然後透過所要測試的聲音通信頻帶

9、傳送出去，再從通信頻帶的輸出將語音記錄下來，此一記錄下來的語音，可以用主觀的方式加以評定其清晰度，而且要以數學的技術與原始的語音做比較，以得到一個客觀的等級。 頻道中所傳送的預選語音，包含以口音分組的單字，這是有別於完整的句字或是無意義的音符，使用這些分組的單字，主要是能使主觀的評比可以出現重複性，這是此一研究所必需的準則。（在測試中，使用汽車做為雜訊源，由一群收聽者執行主觀的評比，再與客觀評比的結果做比較後，兩者得到一個很好的相關性。 在客觀的聲音劣化測試中包含 (1) 信號對雜訊及失真 (signal-to-noise and distortion，SINAD)的靈敏度 (2) 20 dB

10、 的靜音靈敏度；在 MVMA 測試時，使用符合 CNS_(IEC 60489-3)的客觀測試程序。 3.3 關於劣化判定的結論 多年來已執行了許多研究，以發展一種簡單且不昂貴的客觀方法，用來量測有汽車點火雜訊時的陸地行動接收機之劣化情形，線性預測編碼的方法（ Linear Predictive Coding (LPC)）既不簡單也不便宜（與 CNS 量測的儀器相比較時），但是以技術觀點來看，它是一個很客觀的方法，可以用來量測行動接收機的劣化情形。 在評估行動接收機劣化的情況時，主觀測試已被證實是一種很有效的方法，在所使用的兩種主觀評定方法中，針對通訊連結時無線雜訊所造成的影響特性評估，聲音清晰

11、度的評比方式優於受擾程度的評比方法，然而在主觀測試中，所採取的客觀量測結果，兩者之間大部分都沒有甚麼關連性，但是線性預測編碼的方法（ Linear Predictive Coding (LPC)）卻與主觀聲音清晰度的測試方法有很好的關連性；然而主觀測試方法之所以較能被接受，是因為它可以降低量測的複雜性，而且成本較低。 當只考慮到主觀的測試方法時，經過大量的測試結果，建議使用聲音清晰度的方法做為通信系統性能的評定指標，這種方法會比受擾程度的評比方式還好。 4. 行動無線電通信性能的改善 自從 1934 年 CISPR 成立以來，全世界都致力於點火系統干擾的量測與控制，這項工作的結果已建構成數個不

12、同的國際標準，將這些標準集中後，對於大部分即將生產的車子，都可限制車子所產生的干擾輻射量，從全世界數以萬計的車輛中，所得到的經驗顯示，沒有必要再加嚴目前的限制值，以便保護建築物內及路邊的調頻、調幅及電視接收機。 5 CNS 14673 , C 5272 然而現今陸地行動通信系統的干擾，主要來自各類不同的干擾源，傳統上，在考慮雜訊特性時，都些系統都已使用古典的高斯白雜訊模型，然而在行動通信的環境中，干擾主要是由脈衝雜訊所構成的，因此針對接收機的計設，已提出許多基本的改善方法，以便在脈衝的環境下得到接收機最佳的特性，下面的建議，已大部分被應用在軍方高頻的設備，而且證明可以提高接收機的性能，但尚未廣

13、泛應用於非常高頻的調頻商用行動設備。 (a) 使用 MOSFETS 的射頻放大器和混波器，增益易受抑制並且其三次諧波會產生很大的失真，使用平衡式、雙極與電流回授的射頻放大器，並用雙平衡高階的被動混波器，則可提供很高的動態範圍，而且有很好的三次諧波截止點，做為行動通信設備的使用。 (b) 使用鎖相回路的方法，產生高頻的注入信號，可以減低一般晶體振盪器旁波雜訊所引起的失真。 (c) 使用鑑頻器來改善弱信號的性能，比起目前所使用的四極檢波器，這種鑑頻器對於振幅調變的雜訊，可以增加雜訊拒斥。 (d) 將雜訊消除器從中頻放大器級移到射頻放大器處，則可提昇消除器的性能，亦可以去除中頻放大器中，帶通濾波器的 “脈波伸展 ”效應。 5 結論 CNS 14434 可用來量測和控制點火系統的干擾，但沒有類似的標準可以將接收機的雜訊拒斥之設計或量測標準化，因此在整個通信頻道劣化的研究過程中，發展接收機雜訊拒斥的標準，必需列為首要的議題。 相對應國際標準： CISPR 21-1999 Interference to mobile radiocommunications in the presence of impulsive noise - Methods of judging degradation and measures to improve performance