Kaj je slika hrupa - merjenje in oblika

Število hrupa je merilo poslabšanja razmerja signal / šum in se lahko uporablja v povezavi z občutljivostjo radijskega sprejemnika in je bistven element zasnove RF vezja katerega koli radijskega sprejemnika.

Število hrupa je številka, s katero je mogoče določiti delovanje hrupa radijskega sprejemnika, ojačevalnika, mešalnika ali drugega bloka vezij. Nižja kot je vrednost slike hrupa, boljša je zmogljivost.

Številka hrupa v bistvu določa količino hrupa, ki ga element doda celotnemu sistemu. Lahko je predojačevalec, mešalnik ali celoten sprejemnik. Številko šuma lahko pogosto uporabimo za določanje zmogljivosti sprejemnika in na ta način namesto razmerja med signalom in šumom.

Glede na široko uporabnost je številka šuma še posebej pomemben parameter za najrazličnejše radijske komunikacijske sisteme od fiksnih ali mobilnih radijskih komunikacijskih sistemov, dvosmernih radijskih komunikacijskih sistemov in satelitskih radijskih komunikacijskih sistemov.

Število hrupa je parameter, ki se pogosto uporablja pri zasnovi RF-vezja radijskih sprejemnikov za razumevanje zmogljivosti hrupa katerega koli radia, ki se razvija, ali delovanja enega, ki ga bo morda treba izbrati za kateri koli sistem itd.Število šuma radijskega sprejemnika, kot se uporablja pri načrtovanju RF vezja in radijskih komunikacijskih sistemihMeritve učinkovitosti hrupaObstaja veliko načinov, na katere je mogoče določiti delovanje zvoka radijskega sprejemnika. Razmerje signal / šum je najbolj očitno in skupaj z njim obstaja še SINAD (SIgnal to Noise And Distortion). Obstajajo tudi druge metode za preverjanje občutljivosti, vključno s stopnjo napake bitov itd.

Vendar je številka šuma eden najpomembnejših parametrov, povezanih z zmogljivostjo radijskega sprejemnika, saj se t lahko uporablja za celotni sistem in njegove elemente.Z uporabo številke hrupa je mogoče analizirati različne elemente in izračunati celotno številko.

Vse je povezano s stopnjo uvedenega hrupa. Žalostno je, da je hrup vedno prisoten v večji ali manjši meri v katerem koli vezju.

Večina hrupa, vendar ne vseh, v vezjih radijskih sprejemnikov predstavlja toplotni hrup. Iz tega razloga nekatere specializirane aplikacije, kot je radio astronomija, kjer so za zaznavanje minutnih signalov potrebne izredno nizke ravni hrupa, lahko vhodna vezja ohladijo na zelo nizke temperature, da zmanjšajo toplotni hrup.

Medtem ko je toplotni hrup glavni vir hrupa, obstajajo tudi drugi mehanizmi, ki ustvarjajo hrup, in jih je treba upoštevati pri načrtovanju RF vezja, da se zagotovi izbira konfiguracij vezij, elektronskih komponent in tehnik, da se zmanjša splošni hrup.

Preberite več o električnem / elektronskem in RF hrupu.

Osnove faktorja hrupa in hrupaV bistvu meritev oceni količino hrupa, ki ga uvede vsak del sistema ali sistem kot celota. To je lahko na primer radijski sprejemnik ali RF ojačevalnik. Če bi bil sistem popoln, potem signalu ob prehodu skozi sistem ne bi dodali nobenega šuma in razmerje signal / šum bi bilo na izhodu enako kot na vhodu.

Kot vsi vemo, temu ni tako in vedno se doda nekaj hrupa. To pomeni, da je razmerje signal / šum ali SNR na izhodu slabše od razmerja signal / šum na vhodu. Dejansko je vrednost šuma zgolj primerjava SNR na vhodu in izhodu vezja.

Uporabite lahko dve osnovni številki:

Faktor hrupa: Faktor hrupa lahko dobimo preprosto tako, da vzamemo SNR na vhodu in ga delimo s SNR na izhodu. Ker bo SNR na izhodu vedno slabši, torej nižji, to pomeni, da je faktor hrupa vedno večji od enakega. Faktor hrupa je v specifikacijah redko viden.Število hrupa: Število šuma je parameter, ki ga v tehničnih specifikacijah pogosto uporabljamo pri določanju radijskih sprejemnikov in elementov v sprejemnikih. Število šuma uporablja logaritemsko lestvico in je preprosto faktor hrupa, izražen v decibelih.Osnovni koncept razmerja signal / šumOsnovne opredelitve razmerja signal / šumFormula in izračun številke hrupaZ uporabo zgornjega diagrama je mogoče določiti formulo številke hrupa iz zgoraj opisanih pogojev.

Kot primer, če bi bilo razmerje signal / šum na vhodu 4: 1 in na izhodu 3: 1, bi to dalo faktor hrupa 4/3 in številko hrupa 10 log (4/3) oz. 1.25 dB. Če so razmerja med signalom in šumom izražena v decibelih, je zelo enostavno izračunati številko hrupa tako, da eno odštejemo od druge, ker dve številki delimo tako, da odštejemo njuni logaritmi. Z drugimi besedami, če bi bilo razmerje med signalom in šumom 13 dB na vhodu in samo 11 dB na izhodu, bi imelo vezje številko šuma 13 - 11 ali 2 dB.Število hrupa za kaskadne stopnjeV kateri koli zasnovi RF vezja je verjetno povezanih več stopenj - tipični radijski sprejemnik bo imel vhodno nastavitev, RF ojačevalnik, morda RF ojačevalnik, RF mešalnik itd.

Vzemimo na primer zasnovo RF vezja za dve stopnji: na samem vhodu bo hrup enak kTB, kar bo ojačano z ojačitvami, G1 in G2 za obe stopnji. Slišal se bo hrup iz prve stopnje in to bo ojačana z drugo stopnjo, na koncu pa bo tudi šum iz druge stopnje. Moči hrupa je mogoče dodati, ker niso povezane.

Vendar je pogosto treba v okviru postopka zasnove RF izračunati učinek hrupa različnih stopenj na celotno številko hrupa.

Formula številke hrupa za zaporedne ali kaskadne stopnje kaže, da je stopnja, ki ima glavni učinek na vrednost hrupa za celotno zasnovo RF vezja, prva stopnja. Prispevek hrupa iz te stopnje se ojača z naslednjimi stopnjami in posledično naslednje stopnje manj prispevajo hrupu, saj so ravni signala večje.

Analizatorji hrupa zagotavljajo zelo hiter in enostaven način določanja vrednosti hrupa predmeta, poleg tega pa so tudi natančni, zato so idealna rešitev, če so na voljo.

Meritve so zelo enostavne, saj je treba vhod in izhod preskušenega vezja priključiti na merilnik hrupa. Testni instrument je nastavljen, test se sproži in zagotovijo se rezultati. Zelo preprost, a natančen test.

Merjenje številk šuma v analizatorju spektra: Meritve številke šuma je s analizatorjem spektra razmeroma enostavno. Nekateri od teh testnih naprav imajo vgrajene rutine, ki jim omogočajo merjenje številke hrupa.
Za merjenje številke šuma lahko uporabimo dve glavni metodi, pri obeh pa lahko uporabimo spektralni analizator. Imenujemo jih metoda dobička in metoda Y.Primeri številk hrupaSpecifikacije opreme, ki se uporablja za različne tipe radijskih komunikacijskih sistemov, se zelo razlikujejo.

Tipični profesionalni ali šunkasti visokofrekvenčni sprejemnik ima lahko hrup 15 dB več in deluje povsem zadovoljivo. Boljša raven zmogljivosti ni potrebna zaradi visoke ravni atmosferskega hrupa. Pri nizkih frekvencah je lahko atmosferski hrup zelo visok in tudi pri frekvencah približno 30 MHz, kjer spekter meji na VHF, so lahko ravni motenj še vedno dovolj visoke, da ne upravičujejo zelo visoke ravni hrupa.

Vendar sprejemnik, ki se uporablja za ozkopasovne aplikacije pri VHF ali več, ima lahko šum ali 3 dB. Nekateri ozkopasovni RF ojačevalniki imajo pogosto šum okoli 4 dB. Vendar je zanimivo poudariti, da imajo lahko tudi najboljši profesionalni širokopasovni VHF UHF sprejemniki le 1 dB hrupa. Ti radijski sprejemniki se lahko uporabljajo za spremljanje spektra ali za različne oblike radijskih komunikacij ali radijskega sprejema.

Zlasti visoke stopnje zmogljivosti so potrebne za aplikacije, kot je radio astronomija, na frekvencah, ki segajo do UHF dela spektra in naprej.

Število hrupa je zelo priročen parameter za uporabo, saj lahko zagotovi informacije o zmogljivosti hrupa različnih elementov v sistemu. Uporaba številke hrupa omogoča tudi izračun celotne zmogljivosti sistema na podlagi poznavanja številke hrupa vsakega elementa in ravni ojačanja. To pomeni, da je mogoče sistemsko številko hrupa enostavno izračunati in optimizirati. Pogosto so radijske komunikacijske opreme, ki se uporabljajo za profesionalne radijske programe ali radijske programe, navedene kot del njihove splošne specifikacije.

Pustite sporočilo 

Seznam sporočilo