音频信号光纤传输系统幅频特性测定方法

摘要：

本文讨论了音频信号光纤传输系统的幅频特性测定方法。介绍了音频信号传输系统的背景信息，引出读者的兴趣。随后，分析了四大方面的幅频特性测定方法，它们分别是信噪比测定、频率响应测定、相位响应测定和非线性失真测定。经过实验和理论分析，证明了这些方法的可靠性和可行性。

一、信噪比测定

信噪比是评估信号品质好坏的指标，可以通过将幅度为0的信号（即纯噪声）和实际信号混合后进行测量，得到它们之间的比值，再转换成分贝单位来表示。通常的信噪比测定方法有基于功率谱分析的方法、基于比较法的方法、以及从信号及噪声幅度范围出发计算的方法。在光纤传输系统中，创建一个人工干扰（或强制干扰）而测量信噪比是最常用的技术。 使用频谱分析仪或示波器可以得到一个完整的频谱，在最大振幅处并测量最大振幅的大小，并作为信号大小，随后将信号和噪声混合并再次测量幅度，用两次测得的大小之比计算信噪比。

二、频率响应测定

频率响应是系统响应频率变化的指标，它可以反映出系统对不同频率音频信号的通行情况。传输线路的频率响应指系统某一频率处输入与输出信号之比，幅度响应在各个频率不同，而且频率响应曲线是记录不同频率上的系统通透情况的直观图像。一般使用冲激响应测试法计算频率响应。这种方法提供了频率响应的幅度和相位响应，也称为幅频和相频响应。用信号发生器，输出一个知道频率的单频信号，将其输入待测系统，并用示波器取得其输出的幅度和相位，最后将输出的幅度和相位与输入信号的相同参数分别比较，即可获取到幅度响应和相位响应，从而计算得到频率响应。

三、相位响应测定

相位响应是指对于不同频率的信号，传输线路在响应中发生的相位偏差，经常以单位时间的弧度变化表示。它反映了系统对不同频率音频信号传输所引起的相位失真。测量相位响应时，如采用冲激响应测试法，表现出信号相位差失真的直观特征。将一个冲激信号输入待测系统，利用示波器或其他测量设备记录其通过系统之后的响应。然后计算所需数量，描绘得到系统工作频段的相位和幅度响应特性曲线，从而计算得到相位响应测定结果。

四、非线性失真测定

非线性失真是指在信号传输过程中引入的不正常变形效应。它们被认为是最严重的失真，因为它们直接影响信号的内容。非线性失真可分为交叉失真和调制失真两种类型。交叉失真通常是由于信号的非线性失真引起的，它会使信号的交叉组分发生变形，从而引起失真的严重程度增加。调制失真是由于信号初始调制思维的非线性性质引起的，它与信号的调制类型和幅度有关。对于音频信号光纤传输系统而言，可采用基于FFT和序列信号评估器的方法来测量非线性失真。该测量方法基于对信号的分析，对每个传输信号分配适当的费依曼常数，进行比较后计算误差，从而得到非线性失真结果。

五、总结

从信噪比测定、频率响应测定、相位响应测定和非线性失真测定四个方面详细分析了音频信号光纤传输系统的幅频特性测定方法。这些方法可以检测系统中的各种失真和变形，从而优化系统的性能。通过实验和理论分析，我们可以发现这些方法具有可靠性和可行性。为了更好的发挥光纤传输系统的效果，在实际应用中应该根据估算误差、原始信号和实际信号的优异性和特征，选择和结合适当的测量方法，进一步提高光纤传输系统的传输质量。