代碼功能概述（ITURNoise.c）

該代碼是一個 ITU-R P.372 無線電噪聲預測 的計算程序，能夠基于 月份、時間、頻率、地理位置、人為噪聲水平 計算特定地點的 大氣噪聲、銀河噪聲、人為噪聲及其總和，并以 CSV 或標準輸出 方式提供結果。

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1. 代碼主要功能

• 解析 命令行輸入，獲取計算所需參數。
• 加載 P372 動態庫（P372.dll / libp372.so），用于執行 ITU-R P.372 建議書的無線電噪聲計算。
• 計算 大氣噪聲（Atmospheric Noise）、人為噪聲（Man-Made Noise）、銀河噪聲（Galactic Noise） 及其總噪聲水平。
• 以 CSV 文件或標準輸出 方式打印結果。

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2. 代碼的輸入參數

代碼通過 命令行參數 傳遞計算參數：

參數索引	說明	取值范圍
argv[1]	月份（month）	1 - 12
argv[2]	UTC 小時（hour）	1 - 24
argv[3]	頻率（frequency）	0.01 - 30 MHz
argv[4]	緯度（latitude）	-90° 到 90°
argv[5]	經度（longitude）	-180° 到 180°
argv[6]	人為噪聲級別（man-made noise）	0（城市）到 5（安靜）或具體 dB 值
argv[7]	數據文件路徑（data file path）	例如 "G:\\User\\Data"
argv[8]	輸出格式（print flag）	0 - 4

人為噪聲選項（argv[6]）：

• 0：城市（City）
• 1：居民區（Residential）
• 2：農村（Rural）
• 3：安靜農村（Quiet Rural）
• 4：嘈雜（Noisy）
• 5：安靜（Quiet）
• 也可以輸入一個具體的 dB 值。

輸出格式選項（argv[8]）：

• 0：無輸出
• 1：標準輸出詳細信息
• 2：寫入文件 MakeNoiseOut.txt
• 3：CSV 格式輸出（帶標題）
• 4：CSV 格式輸出（無標題）

示例調用方式：

bash

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

該示例表示 2024 年 1 月 14 日 UTC 14 時，在 40°N 165°E 計算 1 MHz 的無線電噪聲，采用城市人為噪聲（0 dB），并以詳細標準輸出方式返回計算結果。

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3. 代碼的輸出

計算出的噪聲數據包含 大氣噪聲、銀河噪聲、人為噪聲及其總和，結果示例如下：

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

該示例表示：

• 大氣噪聲（FaA）：60.73 dB
• 人為噪聲（FaM）：76.80 dB
• 銀河噪聲（FaG）：52.00 dB
• 總噪聲（FamT）：76.98 dB
• 上十分位和下十分位噪聲 也一并給出。

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4. 代碼主要計算流程

1. 解析命令行參數

   • 讀取月份、時間、頻率、經緯度、噪聲類型、數據路徑和輸出模式。

2. 檢查輸入參數范圍

   • 確保數值在合理范圍內，否則報錯并退出。

3. 加載 P372 計算動態庫

   • Windows：P372.dll
   • Linux/macOS：libp372.so

4. 調用 dllMakeNoise() 計算無線電噪聲

   • 輸入：月份、時間、頻率、經緯度、噪聲類型、數據文件路徑
   • 輸出：計算出 大氣噪聲、人為噪聲、銀河噪聲及總噪聲

5. 根據 print flag 選擇輸出格式

   • 標準輸出（詳細格式）
   • 寫入 CSV 文件
   • 僅計算但不輸出

6. 釋放動態庫資源

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5. 關鍵函數解析

(1) dllMakeNoise()

作用：調用 P372 動態庫進行噪聲計算。
參數：

c

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

• month：月份（0-11）
• hour：UTC 時間（0-23）
• lat, lng：緯度、經度
• freq：頻率（MHz）
• mmnoise：人為噪聲
• datafilepath：數據文件路徑
• out[]：輸出噪聲數據
• mnpntflag：輸出模式

返回值：

• RTN_MAKENOISEOK：計算成功
• RTN_ERRMONTH：月份/小時錯誤
• RTN_ERRBADDATAFILEPATH：數據路徑錯誤
• RTN_ERRP372DLL：動態庫加載失敗

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(2) RunAtmosNoiseMonths()

作用：批量計算 全年 12 個月的無線電噪聲數據，用于繪制 ITU-R P.372-14 推薦書中的大氣噪聲曲線。

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(3) FindV_d()

作用：計算大氣噪聲的標準差和偏差，基于 NTIA 報告 85-173。

c

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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; }

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總結

• 此代碼用于 ITU-R P.372 無線電噪聲計算，支持大氣噪聲、人為噪聲和銀河噪聲預測。
• 可用于無線電通信、無線電天文、遠程傳感等領域的噪聲建模。
• 支持 Windows 和 Linux/macOS，調用 P372.dll 或 libp372.so 進行計算。