Pomocnym sposobem myślenia o tych dwóch pojęciach jest założenie, że Twój końcowy zmierzony sygnał jest superpozycją dwóch funkcji:

$$ f = f_s + f_n $$ gdzie \ $ f_s \ $ to twój sygnał, a \ $ f_n \ $ to szum.

Stosunek sygnału do szumu byłby miarą względnej mocy tych dwóch sygnałów:

$$ SNR = \ frac {P (f_s)} {P (f_n)} $$

Zauważ, że SNR nie mówi nic o „absolutnej” sile szumu;jest to tylko względna miara tego, o ile silniejszy jest pożądany sygnał w stosunku do szumu.Możesz mieć dużo szumów, ale tak długo, jak pożądany sygnał jest znacznie silniejszy, nadal możesz mieć dobry SNR (pomyśl o kimś używającym megafonu w naprawdę dużym tłumie).

Podłoga szumowa jest po prostu miarą samego hałasu;to znaczy, możesz o tym myśleć jako o \ $ P (f_n) \ $;ile masz szumów, niezależnie od rodzaju sygnału.To tak, jakby zadać pytanie „jak głośny jest tłum, w którym się znajduję?” I nie zależy to wcale od żadnego sygnału.

SNR to stosunek sygnału do szumu.„Podłoga szumowa” to dokładnie ten referencyjny poziom szumu, który określa SNR.

Poziom szumów to ilość szumów w systemie. SNR uzyskuje się, dzieląc ilość posiadanego sygnału przez ilość szumu. Zwykle jest mierzony w jednostkach mocy (waty) lub mocy w danej częstotliwości (waty / Hz).

Podłoga szumowa to wygodna koncepcja, ponieważ jest powiązana ze sprzętem odbiornika, a nie z siłą sygnału. Weźmy jako przykład radio. Nie może kontrolować siły sygnału. Jest to kontrolowane przez stację radiową i odległość między stacją a radiem. Gdybym chciał omówić specyfikację radia przy użyciu terminów SNR, mógłbym powiedzieć: „System potrzebuje SNR -18dB, gdy odbiera sygnał z oddalonej o 1 km stacji radiowej o mocy 100 kW z anteną o wzmocnieniu 0,7”. To dużo liczb. Gdybym określił to w kategoriach poziomu szumów, mógłbym być w stanie powiedzieć: „System potrzebuje poziomu szumów 15uW”. Możesz oczywiście zamienić jedno na drugie (nie próbuj - całkowicie wymyśliłem liczby), ponieważ proszą o to samo. Tylko jeden z nich jest określany samodzielnie pod względem szumu, podczas gdy drugi musi uwzględniać sygnał.

W kanale cyfrowym sinusoidy w paśmie przepustowym, które zmniejszają współczynnik błędów bitowych, powinny być modelowane jako szum.

Tak, nie ma energii od średniej do szczytu, ale BER mówi wszystko.

Wykresy BER czasami zawierają kombinację losowych i deterministycznych śmieci.Jitter na różnych częstotliwościach musi być uwzględniony w tych modelach BER.

W modelach lokalizacji komórki i abonenta komórki energia sąsiedniego kanału (przeciążenie wzmacniaczy IF) i energia tego samego kanału (degradacja konstelacji poprzez rozproszenie punktów) muszą być uwzględnione w myśleniu kanału BER.

Czy poziom szumów i stosunek sygnału do szumu są takie same?

Nie. Stosunek sygnału do szumu (SNR) to stosunek mocy sygnału do szumu. To porównanie.

Poziom szumów to bezwzględna miara hałasu.

Nadal nie rozumiem, co to oznacza matematycznie lub graficznie.

Kiedy patrzysz na model lub system i chcesz coś zmierzyć, w idealnym świecie nie ma hałasu. W prawdziwym świecie inne sygnały, których nie chcesz mierzyć, są zawsze obecne i zakłócają sygnał, który chcesz zmierzyć.

Szum to po prostu każdy sygnał, którym nie jesteś zainteresowany. Zwykle pochodzi z mierzonego środowiska, ale może pochodzić z wielu źródeł, w tym z samego systemu pomiarowego.

Zatem, matematycznie, możesz mieć sygnały od S ₀ do S ₃ , ale interesuje Cię tylko pomiar S ₁ .

SNR to S ₁ / (S ₀ + S ₂ + S ₃ ) - stosunek sygnału, który chcesz zmierzyć w stosunku do sygnałów, których nie chcesz mierzyć - szumu.

Poziom szumów to S ₀ + S ₂ + S ₃ - bezwzględna wartość sygnałów, których nie chcesz mierzyć .

Oto przykład graficzny. Cztery górne wykresy po każdej stronie to cztery sygnały, dolny wykres to suma sygnałów z każdej strony. Po lewej stronie widać wielkość drugiego wykresu, S ₁ , jest mała w porównaniu z wielkością źródeł szumu S ₀ , S _{2 , S 3 . Trudno jest znaleźć wiele dowodów na istnienie tego sygnału na dolnym wykresie, który mierzysz, próbując znaleźć S 1 . Po prawej stronie widać mocniejszy sygnał i słabsze źródła szumów, a także łatwiej jest wizualnie wybrać pożądany sygnał.}

Jednak trudno jest odróżnić poziom szumów na podstawie wykresu. W pewnych okolicznościach, na przykład gdy sygnał jest silny i ma różne cechy (takie jak fala prostokątna), ludzie będą wskazywać na wszechobecny szum wyśrodkowany wokół osi x, przy czym sygnał wyraźnie wyskakuje powyżej tego szumu, jako „ poziom szumów ”- ale to jest coś, co należy obliczyć i zmierzyć, a nie wyprowadzić graficznie, więc nie jest pomocne wyświetlanie takich obrazów i używanie ich do definiowania poziomu szumów, ponieważ w końcu zostanie wyświetlony taki obraz, być może z oscyloskopu ekran, i jeśli nie możesz odjąć zamierzonego sygnału od szumu, nie zawsze będzie oczywiste, co to za szum.

Generalnie wykresy to i tak kiepski sposób na wyjaśnienie tego, ponieważ wykres po lewej, chociaż wydaje się trudny do wyodrębnienia S ₁ , może w rzeczywistości skutkować dobrym odczytaniem obecność lub brak S ₁ , a jeśli to wszystko, czego szukasz, to SNR i poziom szumów są w porządku. Jeśli S ₁ jest bardziej skomplikowanym sygnałem, przenoszącym więcej danych na cykl itp., Wówczas przedstawiony SNR i poziom szumów mogą wystarczyć, aby uniemożliwić odzyskanie danych.

Podłoga szumowa jest miarą sygnału utworzonego z sumy wszystkich źródeł szumu i niepożądanych sygnałów w systemie pomiarowym, gdzie szum jest definiowany jako każdy sygnał inny niż monitorowany.

Nie rozumiem, co oznacza „miara” w tym kontekście.

Odwołuje się do późniejszego wyrażenia „system pomiarowy”, więc jest zdefiniowany metodą, której używasz do pomiaru systemu.

Najczęściej można spotkać ludzi używających decybeli (dB), ale w zależności od systemu pomiarowego zauważysz również, że jednostkami są waty, bity, napięcie, prąd i wiele innych jednostek oraz metod pomiaru. Przełącz się na dziedzinę częstotliwości, a tam również otrzymasz różne jednostki.

Nie ma określonego standardu dla jednostek, dlatego poziom szumów jest zdefiniowany bez jednostek, a kiedy go używasz, zawsze musisz określić jednostki.

SNR jest stosunkiem i nie wymaga jednostek, ale zazwyczaj podaje się jednostki, więc możesz użyć tej liczby do wyprowadzenia wielkości sygnału lub szumu, jeśli znasz inny, a także podać kilka wskazówek dotyczących systemu pomiarowegobył używany.