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ITU-R P.372 无线电噪声预测库调用方法

news 2025/9/4 8:21:30

代码功能概述（ITURNoise.c）

该代码是一个 ITU-R P.372 无线电噪声预测 的计算程序，能够基于 月份、时间、频率、地理位置、人为噪声水平 计算特定地点的 大气噪声、银河噪声、人为噪声及其总和，并以 CSV 或标准输出 方式提供结果。

1. 代码主要功能

解析 命令行输入，获取计算所需参数。
加载 P372 动态库（P372.dll / libp372.so），用于执行 ITU-R P.372 建议书的无线电噪声计算。
计算 大气噪声（Atmospheric Noise）、人为噪声（Man-Made Noise）、银河噪声（Galactic Noise） 及其总噪声水平。
以 CSV 文件或标准输出 方式打印结果。

2. 代码的输入参数

代码通过 命令行参数 传递计算参数：

参数索引	说明	取值范围
`argv[1]`	月份（month）	1 - 12
`argv[2]`	UTC 小时（hour）	1 - 24
`argv[3]`	频率（frequency）	0.01 - 30 MHz
`argv[4]`	纬度（latitude）	-90° 到 90°
`argv[5]`	经度（longitude）	-180° 到 180°
`argv[6]`	人为噪声级别（man-made noise）	0（城市）到 5（安静）或具体 dB 值
`argv[7]`	数据文件路径（data file path）	例如 `"G:\\User\\Data"`
`argv[8]`	输出格式（print flag）	0 - 4

人为噪声选项（argv[6]）：

0：城市（City）
1：居民区（Residential）
2：农村（Rural）
3：安静农村（Quiet Rural）
4：嘈杂（Noisy）
5：安静（Quiet）
也可以输入一个具体的 dB 值。

输出格式选项（argv[8]）：

0：无输出
1：标准输出详细信息
2：写入文件 MakeNoiseOut.txt
3：CSV 格式输出（带标题）
4：CSV 格式输出（无标题）

示例调用方式：

bash

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ITURNoise 1 14 1.0 40.0 165.0 0 "G:\\User\\Data" 1

该示例表示 2024 年 1 月 14 日 UTC 14 时，在 40°N 165°E 计算 1 MHz 的无线电噪声，采用城市人为噪声（0 dB），并以详细标准输出方式返回计算结果。

3. 代码的输出

计算出的噪声数据包含 大气噪声、银河噪声、人为噪声及其总和，结果示例如下：

java

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JAN : 13 (UTC) at 40.000000 (deg lat) 165.000000 (deg long) [FaA] Noise Component (Atmospheric): 60.732650 dB [DuA] Upper Decile (Atmospheric): 10.600910 dB [DlA] Lower Decile (Atmospheric): 8.277667 dB [FaM] Noise Component (Man-Made): 76.800000 dB [DuM] Upper Decile (Man-Made): 11.000000 dB [DlM] Lower Decile (Man-Made): 6.700000 dB [FaG] Noise Component (Galactic): 52.000000 dB [DuG] Upper Decile (Galactic): 2.000000 dB [DlG] Lower Decile (Galactic): 2.000000 dB [FamT] Noise (Total): 76.986526 dB [DuT] Upper Decile (Total): 10.940193 dB [DlT] Lower Decile (Total): 6.573930 dB

该示例表示：

大气噪声（FaA）：60.73 dB
人为噪声（FaM）：76.80 dB
银河噪声（FaG）：52.00 dB
总噪声（FamT）：76.98 dB
上十分位和下十分位噪声 也一并给出。

4. 代码主要计算流程

解析命令行参数
- 读取月份、时间、频率、经纬度、噪声类型、数据路径和输出模式。
检查输入参数范围
- 确保数值在合理范围内，否则报错并退出。
加载 P372 计算动态库
- Windows：P372.dll
- Linux/macOS：libp372.so
调用 dllMakeNoise() 计算无线电噪声
- 输入：月份、时间、频率、经纬度、噪声类型、数据文件路径
- 输出：计算出 大气噪声、人为噪声、银河噪声及总噪声
根据 print flag 选择输出格式
- 标准输出（详细格式）
- 写入 CSV 文件
- 仅计算但不输出
释放动态库资源

5. 关键函数解析

(1) `dllMakeNoise()`

作用：调用 P372 动态库进行噪声计算。
参数：

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retval = dllMakeNoise(month, hour, lat, lng, freq, mmnoise, datafilepath, &out[0], mnpntflag);

month：月份（0-11）
hour：UTC 时间（0-23）
lat, lng：纬度、经度
freq：频率（MHz）
mmnoise：人为噪声
datafilepath：数据文件路径
out[]：输出噪声数据
mnpntflag：输出模式

返回值：

RTN_MAKENOISEOK：计算成功
RTN_ERRMONTH：月份/小时错误
RTN_ERRBADDATAFILEPATH：数据路径错误
RTN_ERRP372DLL：动态库加载失败

(2) `RunAtmosNoiseMonths()`

作用：批量计算 全年 12 个月的无线电噪声数据，用于绘制 ITU-R P.372-14 推荐书中的大气噪声曲线。

(3) `FindV_d()`

作用：计算大气噪声的标准差和偏差，基于 NTIA 报告 85-173。

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void FindV_d(double freq, double c[5], double d[5], double *V_d, double *sigma_V_d) { double x = log10(freq); *V_d = c[0] + c[1] * x + c[2] * x*x + c[3] * x*x*x + c[4] * x*x*x*x; *sigma_V_d = d[0] + d[1] * x + d[2] * x*x + d[3] * x*x*x + d[4] * x*x*x*x; }