مثير للإعجاب

إشارة الراديو إلى نسبة الضوضاء S / N ، SNR

إشارة الراديو إلى نسبة الضوضاء S / N ، SNR

تعد نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء (S / N) واحدة من أكثر الطرق المباشرة لقياس حساسية المستقبل الراديوي.

يحدد الفرق في المستوى بين الإشارة والضوضاء لمستوى إشارة معين. كلما انخفضت الضوضاء الناتجة عن جهاز الاستقبال ، كانت نسبة الإشارة إلى الضوضاء أفضل.

كما هو الحال مع أي قياس للحساسية ، يتم تحديد أداء جهاز الاستقبال الراديوي الكلي من خلال أداء مرحلة مكبر الصوت RF الأمامي. ستتم إضافة أي ضوضاء ناتجة عن مضخم التردد اللاسلكي الأول إلى الإشارة وتضخيمها بواسطة مكبرات الصوت اللاحقة في المستقبل. نظرًا لأنه سيتم تضخيم الضوضاء التي يسببها مكبر RF الأول إلى أقصى حد ، يصبح مضخم التردد اللاسلكي هذا الأكثر أهمية من حيث أداء حساسية مستقبل الراديو. وبالتالي ، يجب أن يكون مكبر الصوت الأول لأي جهاز استقبال راديو مضخمًا منخفض الضوضاء.

مفهوم الإشارة إلى الضوضاء نسبة S / N SNR

على الرغم من وجود العديد من الطرق لقياس أداء حساسية المستقبل الراديوي ، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء (S / N) أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) هي واحدة من أكثر الطرق مباشرة وتستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على عدد من القيود ، وعلى الرغم من استخدامه على نطاق واسع ، غالبًا ما يتم استخدام طرق أخرى بما في ذلك عامل الضوضاء أيضًا. ومع ذلك ، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء (S / N) أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) هي مواصفة مهمة وتستخدم على نطاق واسع كمقياس لحساسية المستقبِل

يظهر الفرق عادة كنسبة بين الإشارة والضوضاء ، S / N ، وعادة ما يتم التعبير عنها بالديسيبل. بما أن مستوى إدخال الإشارة له تأثير واضح على هذه النسبة ، يجب إعطاء مستوى إشارة الإدخال. يتم التعبير عن هذا عادة في microvolts. عادةً ما يتم تحديد مستوى إدخال معين مطلوب لإعطاء إشارة 10 ديسيبل إلى نسبة الضوضاء.

صيغة نسبة الإشارة إلى الضوضاء

نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي النسبة بين الإشارة المطلوبة وضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها. يمكن التعبير عنها في أبسط أشكالها باستخدام صيغة نسبة S / N أدناه:

من المعتاد أن ترى نسبة الإشارة إلى الضوضاء معبراً عنها على أساس لوغاريتمي باستخدام الديسيبل مع الصيغة أدناه:

SNR (ديسيبل)=10سجل10(صالإشارةصالضوضاء)

إذا تم التعبير عن جميع المستويات بالديسيبل ، فيمكن تبسيط الصيغة إلى المعادلة أدناه:

SNR(ديسيبل)=صالإشارة(ديسيبل)-صالضوضاء(ديسيبل)

يمكن التعبير عن مستويات الطاقة في مستويات مثل dBm (ديسيبل نسبة إلى ملي واط ، أو إلى بعض المعايير الأخرى التي يمكن من خلالها مقارنة المستويات.

تأثير عرض النطاق الترددي على نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)

يمكن أن يؤثر عدد من العوامل الأخرى بصرف النظر عن الأداء الأساسي للمجموعة على نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، مواصفات SNR. الأول هو عرض النطاق الترددي الفعلي لجهاز الاستقبال. مع انتشار الضوضاء على جميع الترددات ، وجد أنه كلما كان عرض النطاق الترددي للمستقبل أكبر ، زاد مستوى الضوضاء. وفقًا لذلك ، يجب تحديد عرض النطاق الترددي لجهاز الاستقبال.

بالإضافة إلى ذلك ، وجد أنه عند استخدام AM ، يكون لمستوى التعديل تأثير. كلما زاد مستوى التعديل ، زاد خرج الصوت من جهاز الاستقبال. عند قياس أداء الضوضاء ، يقاس خرج الصوت من المستقبل وبالتالي يكون لمستوى تشكيل AM تأثير. عادة ما يتم اختيار مستوى تعديل بنسبة 30٪ لهذا القياس.

مواصفات نسبة الإشارة إلى الضوضاء

في ضوء حقيقة أن معدل الإشارة إلى الضوضاء (SNR) الفعلي الذي يتم اختباره في أي وقت محكوم بعدد من العوامل ، يجب تحديد الظروف التي يتم فيها اختبار نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

بهذه الطريقة يتم تحديد نسبة S / N لتشمل كل هذه الشروط. لتمكين مقارنة نسبة S / N لمستقبلات مختلفة ، يتم تحديد الأداء عمومًا للمعلمات المحددة. عادةً ما يتم تحديد جهد الدخل لنسبة إشارة إلى ضوضاء تبلغ 10 ديسيبل. يجب أيضًا تضمين عوامل أخرى مثل عرض النطاق الترددي جنبًا إلى جنب مع نوع الإرسال وعمق التشكيل بالنسبة لـ AM (عادةً ما يتم استخدام 30٪).

عادةً قد يتوقع المرء أن يرى رقمًا في منطقة 0.5 ميكرو فولت لـ 10 ديسيبل S / N في عرض نطاق 3 كيلو هرتز لـ SSB أو Morse. بالنسبة إلى AM ، يمكن رؤية رقم 1.5 ميكرو فولت لـ 10 ديسيبل S / N في عرض نطاق 6 كيلو هرتز عند تعديل بنسبة 30 ٪.

النقاط التي يجب ملاحظتها عند قياس نسبة الإشارة إلى الضوضاء

SNR ، نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي طريقة مريحة للغاية لقياس حساسية جهاز الاستقبال ، ولكن هناك بعض النقاط التي يجب ملاحظتها عند تفسير وقياس نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

للتحقق من ذلك ، من الضروري النظر في الطريقة التي يتم بها إجراء قياسات نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، SNR. يتم استخدام مولد إشارة RF معاير كمصدر إشارة لجهاز الاستقبال. يجب أن يحتوي على طريقة دقيقة لتعيين مستوى الإخراج إلى مستويات إشارة منخفضة للغاية. ثم عند خرج جهاز الاستقبال ، يتم استخدام مقياس الجهد RMS الحقيقي لقياس مستوى الإخراج.

  • S / N و (S + N) / N عند قياس نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، هناك عنصران أساسيان للقياس. واحد هو مستوى الضوضاء والآخر هو الإشارة. نتيجة للطريقة التي يتم بها إجراء القياسات ، غالبًا ما يتضمن قياس الإشارة ضوضاء أيضًا ، أي أنها إشارة بالإضافة إلى قياس الضوضاء. هذه ليست مشكلة كبيرة في العادة لأن مستوى الإشارة يفترض أن يكون أكبر بكثير من الضوضاء. في ضوء ذلك ، سيحدد بعض مصنعي المستقبلات نسبة مختلفة قليلاً: إشارة بالإضافة إلى الضوضاء إلى الضوضاء (S + N / N). من الناحية العملية ، الفرق ليس كبيرًا ، لكن نسبة S + N / N هي الأكثر صحة.
  • PD و EMF من حين لآخر ، سيذكر مستوى مولد الإشارة في المواصفات أنه إما PD أو EMF. هذا في الواقع مهم للغاية لأن هناك عامل 2: 1 بين المستويين. على سبيل المثال 1 microvolt EMF. و 0.5 ميكرو فولت PD هي نفسها. إن EMF (القوة المحركة الكهربائية) هي جهد الدائرة المفتوحة ، بينما يتم قياس PD (فرق الجهد) عند تحميل المولد. نتيجة للطريقة التي تعمل بها الدوائر الكهربائية على مستوى المولد ، فإنها تفترض أنه تم تطبيق الحمل الصحيح (50 أوم). إذا لم يكن الحمل بهذه القيمة ، فسيكون هناك خطأ. على الرغم من هذا ، ستفترض معظم المعدات قيمًا في PD ما لم يُذكر خلاف ذلك ، ولكن الأمر يستحق دائمًا التحقق إن أمكن.

في حين أن هناك العديد من المعلمات المستخدمة لتحديد أداء حساسية أجهزة الاستقبال الراديوية ، فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء هي واحدة من أبسط المعايير ويسهل فهمها. لذلك فهو يستخدم على نطاق واسع للعديد من أجهزة استقبال الراديو المستخدمة في التطبيقات التي تتراوح من استقبال البث إلى الاتصالات الراديوية الثابتة أو المتنقلة.


شاهد الفيديو: طريقتي لإصلاح أي عطل في إشارة البث الفضائي أوالأرضي بالتطبيق (قد 2021).