Sinad
În comunicațiile radio, asigurarea că semnalele sunt clare și fiabile este foarte importantă.Indiferent dacă este vorba pentru servicii de urgență, operațiuni militare sau emisiuni de zi cu zi, este necesară performanța receptorilor de radio.Un mod prin care inginerii și tehnicienii verifică cât de bine funcționează acești receptori este utilizarea Sinad, care înseamnă semnal la zgomot și distorsiune.Sinad este o măsurare care arată cât de bine poate produce un receptor un semnal clar, chiar și atunci când există mult zgomot și distorsiune.Acest articol va explica ce este Sinad, de ce contează și cum este măsurat și utilizat în diferite sisteme de comunicații.Catalog
Figura 1: Configurarea testării Sinad
Ce este Sinad?
Sinad (semnal la zgomot și distorsiune) este o măsurare cheie care ajută la determinarea cât de bine funcționează receptorii radio verificând capacitatea lor de a produce un semnal clar chiar și atunci când există zgomot și distorsiune.Sinad este calculat prin compararea puterii semnalului împreună cu zgomotul și denaturarea cu zgomotul și distorsionarea singură.Rezultatul este de obicei dat în decibeli (dB).
Figura 2: Grafic semnal la zgomot și distorsiune (armonice)
Când valorile Sinad sunt mai mari, înseamnă că receptorul poate ridica mai clar semnale mai slabe, ceea ce îl face mai sensibil și capabil să furnizeze un sunet sau date mai bune.Sinad este utilizat în mod obișnuit în sisteme precum FM, VHF, UHF și uneori AM și SSB, pentru a se asigura că comunicarea este fiabilă.
În proiectarea și testarea echipamentelor radio, Sinad îi ajută pe ingineri să ajusteze circuitele de recepție, astfel încât să funcționeze bine, chiar și în locuri cu o mulțime de interferențe sau unde semnalele sunt slabe.Acest lucru asigură că receptorul funcționează eficient în diferite situații.
De ce Sinad este important?
Figura 3: Dispozitive radio utilizate pentru măsurarea Sinad
Sinad (Raportul semnal-zgomot și distorsiune) este important, deoarece oferă o modalitate de a măsura performanța unui receptor radio prin combinarea atât a zgomotului, cât și a distorsiunii într-un număr simplu.Această măsurare este utilă, deoarece facilitează evaluarea cât de bine poate gestiona receptorul, în special în medii dure.
Când verifică un receptor radio, Sinad arată cât de bine dispozitivul poate gestiona semnale slabe atunci când există interferențe.Această abilitate este foarte importantă în situațiile în care semnalele clare sunt o necesitate, cum ar fi în serviciile de urgență, comunicațiile militare sau orice situație în care este necesară o transmisie radio fiabilă.
Prin reunirea diferitelor tipuri de probleme de semnal într -o singură măsură, Sinad permite inginerilor și tehnicienilor să înțeleagă rapid cât de bine funcționează sistemul de comunicare.Această înțelegere rapidă și precisă este necesară pentru a vă asigura că sistemul funcționează așa cum ar trebui în condiții din lumea reală, unde diferite tipuri de interferențe pot afecta grav calitatea semnalului.
Rolul lui Sinad în a oferi o măsură simplă de performanță îl face foarte util pentru păstrarea și îmbunătățirea sistemelor de comunicații radio, asigurându -se că acestea rămân de încredere în situațiile în care sunt necesare.Importanța acestei măsuri constă nu numai în capacitatea sa de a verifica performanța actuală a sistemului, ci și în a ajuta la găsirea și remedierea problemelor potențiale înainte de a provoca probleme cu comunicarea.
Măsurători Sinad și sensibilitate la receptori
Figura 4: Comparația de ieșire a semnalului și armonicilor
Sinad (raport semnal-zgomot și distorsiune) este o măsurare utilă pentru a verifica cât de bine poate ridica un receptor radio și prelucra semnale slabe, chiar și atunci când există zgomot și distorsiune.Sensibilitatea receptorului este despre cât de bine poate ridica un receptor radio în mod clar, ceea ce contează foarte mult în situațiile în care semnalele sunt slabe sau când există interferențe.
Sinad este deosebit de util, deoarece ține cont atât de zgomot, cât și de distorsiune.Spre deosebire de raportul semnal-zgomot (SNR), care privește doar zgomotul în comparație cu semnalul, Sinad are în vedere și denaturarea, oferind o imagine mai completă despre cât de bine funcționează receptorul.
Înțelegerea Sinad înseamnă să te uiți la cât de bine poate separa semnalul dorit de zgomotul și denaturarea nedorite.Atunci când se măsoară Sinad, atât puterea semnalului, cât și puterea combinată de zgomot și distorsiune sunt luate în considerare.O valoare Sinad mai mare înseamnă că receptorul poate gestiona mai bine semnalele slabe, cu un impact mai mic din cauza zgomotului și a distorsiunii.
Sensibilitatea receptorului este influențată de mai mulți factori, inclusiv cifra de zgomot (NF), care măsoară cantitatea de zgomot adăugată de electronica receptorului și podeaua de zgomot, care este cel mai mic nivel de semnal care poate fi detectat deasupra zgomotului inerent al sistemului.Un alt factor este amestecul reciproc, care este interferența cauzată atunci când se amestecă semnale puternice cu zgomotul local al oscilatorului, ceea ce face mai greu pentru receptor să se ocupe de semnale slabe.
Sinad este de obicei măsurat prin trimiterea unui semnal cunoscut către receptor și apoi măsurând ieșirea pentru a vedea cât de mult sunt prezent zgomot și distorsiune.Această măsurare oferă o singură valoare care poate fi utilizată pentru a compara performanța diferitelor receptoare sau pentru a vedea cât de bine va funcționa un receptor în diferite situații.
Înțelegerea Sinadului
Raportul semnal-zgomot și distorsiune (Sinad) este o măsurare care ne ajută să înțelegem calitatea unui semnal în sistemele de comunicare și audio.Sinad este măsurat în decibeli (dB) și ne spune cât de mult a fost afectat semnalul inițial de zgomot și de denaturare.
Definiție și formulă
Sinad este definit ca raportul dintre puterea totală a unui semnal (care include semnalul dorit, zgomotul și orice distorsiune) și puterea doar a zgomotului și a distorsiunii.Formula pentru calcularea Sinad este:
Această formulă compară puterea combinată a semnalului, a zgomotului și a distorsiunii cu puterea zgomotului și distorsionarea singură.Rezultatul este prezentat în decibeli, ceea ce ne oferă o idee despre calitatea generală a semnalului. O valoare Sinad mai mare înseamnă o calitate mai bună a semnalului Pentru că arată că semnalul dorit este mai puternic în comparație cu zgomotul și distorsiunea.
Raport de putere, nu raport de tensiune
Sinad este un raport de putere, nu un raport de tensiune.Acest lucru este important de înțeles, deoarece puterea și tensiunea sunt legate diferit în sistemele electrice.Puterea este conectată la pătratul tensiunii, ceea ce înseamnă că mici modificări ale tensiunii pot duce la schimbări mari ale puterii.Prin urmare, atunci când măsurăm Sinad, ne concentrăm asupra puterii pentru a reflecta cu exactitate impactul zgomotului și distorsionarea asupra semnalului.
Măsurarea Sinad ne ajută să evaluăm cât de bine poate reproduce semnalul inițial fără a adăuga prea mult zgomot sau distorsiune.O valoare Sinad ridicată indică faptul că sistemul face o treabă bună pentru a păstra semnalul inițial clar și precis.
În utilizarea de zi cu zi, Sinad se găsește în zone precum audio inginerie și telecomunicații, unde menținerea calității semnalului este importantă.De exemplu, în sistemele audio, o valoare Sinad mai mare înseamnă că muzica sau vorbirea sunt reproduse cu mai puțină distorsiune și zgomot de fundal, ceea ce duce la o experiență de ascultare mai clară și mai plăcută.
Tehnici de măsurare de bază Sinad
Figura 5: Măsurarea Sinad folosind tonul audio
Pentru a măsura Sinad, un semnal modulat cu un ton audio (de obicei 1 kHz) este introdus în receptorul radio.Este apoi analizată ieșirea receptorului, care include semnalul original, zgomotul și distorsiunea.Semnalul audio este trecut printr -un filtru de crestătură care elimină tonul de 1 kHz, lăsând în urmă doar zgomotul și denaturarea.Valoarea Sinad este apoi calculată folosind nivelurile de putere măsurate ale semnalului total (semnal + zgomot + distorsiune) și zgomotul rămas și distorsiunea după filtrare.
În timp ce ieșirea electrică la terminalele de ieșire audio ale receptorului este cel mai frecvent punct pentru măsurare, o altă abordare implică utilizarea unui traductor pentru a converti audio din difuzor înapoi într-un semnal electric, asigurându-se că orice distorsiune indusă de vorbitor este de asemenea contabilizată.
Cum să măsoară Sinad?
Există două moduri principale de a măsura Sinad: utilizarea echipamentelor de testare separate sau utilizarea contoarelor Sinad specializate.
Folosind echipamente de testare separate implică măsurarea diferitelor părți necesare pentru calcularea Sinadului de mână.Această metodă necesită mai multe instrumente, cum ar fi generatoarele de semnal, osciloscopurile și analizatorii de spectru, pentru a măsura separat zgomotul, distorsiunea și nivelurile de semnal.Deși poate fi precis, este nevoie de mult timp și poate duce la greșeli, în special cu măsurători complexe.
Contoare Sinad specializate sunt dispozitive făcute doar pentru măsurarea Sinadului.Aceste contoare combină toate circuitele necesare într -un singur dispozitiv și pot fi conectate direct la receptoarele radio.Acest lucru face mai ușor procesul de măsurare prin calcularea automată a Sinad pe baza
Semnalele care intră și ies.Utilizarea contoarelor Sinad face procesul mai rapid și reduce șansele de erori.
Cum se face măsurarea
Începeți pe lângă Măsurarea zgomotului și denaturarea la ieșirea receptorului atunci când nu este prezent niciun semnal.Acest pas stabilește nivelurile de bază ale zgomotului și distorsiunii, care sunt necesare pentru o măsurare precisă a Sinad.Următorul, Aplicați un semnal cunoscut la intrarea receptorului.Creșteți încet nivelul semnalului până când nivelul de ieșire crește cu 12 dB.Acest pas ajută la determinarea punctului în care semnalul este suficient de clar pentru a fi măsurat peste zgomot și distorsiune.În cele din urmă, Înregistrați nivelul semnalului necesar pentru a obține creșterea producției de 12 dB.Acest nivel de semnal ar putea fi la un nivel de 0,25 microvolte, în funcție de cât de sensibil este receptorul.
Măsurătorile Sinad sunt importante pentru verificarea cât de bine funcționează receptoarele de radio, în special în locurile cu mult zgomot și distorsiune.Măsurând cu exactitate Sinad, inginerii pot vedea cât de bine poate menține un receptor clar, ceea ce este foarte important pentru o comunicare fiabilă.
Utilizarea contoarelor Sinad specializate face ca procesul de măsurare să fie mai precis și mai puțin complicat, ceea ce face mai ușor pentru ingineri să obțină rezultate fiabile.
Filtre de măsurare Sinad
Figura 6: Măsurarea Sinad folosind Notch Filter
În măsurarea Sinad (semnal-zgomot și distorsiune), filtrul de crestătură este utilizat pentru a elimina tonul din semnal, care este necesar pentru o analiză exactă.Lățimea de bandă a filtrului afectează în mod direct cât de bine poate izola tonul fără a afecta zgomotul și denaturarea înconjurătoare.
În mod ideal, filtrul ar trebui să îndepărteze tonul fără a modifica zgomotul și denaturarea, dar o lățime de bandă limitată poate duce la o reducere a acestor componente nedorite.
Standardele precum cele de la Institutul European de Standarde pentru Telecomunicații (ETSI) specifică faptul că pentru un ton de 1 kHz, filtrul ar trebui să -l reducă cu cel puțin 40 dB, păstrând zgomotul și distorsionarea în mare parte neafectate.
Filtrul trebuie să -și echilibreze lățimea de bandă pentru a separa eficient tonul de zgomot și distorsiune.Un filtru prea larg poate să nu izoleze pe deplin tonul, în timp ce unul prea îngust ar putea reduce atât tonul, cât și o parte din zgomot și distorsiune, ceea ce duce la citiri inexacte ale Sinad.
Specificații Sinad
Raportul semnal-zgomot și distorsiune (Sinad) este o măsură importantă găsită în detaliile tehnice ale echipamentelor de comunicare radio, în special a celor care operează în benzile de frecvență foarte înaltă (VHF) și ultra înaltă frecvență (UHF).Sinad arată relația dintre puterea totală a unui semnal (inclusiv zgomot și distorsiune) și puterea doar a zgomotului și a distorsiunii.Această măsură este utilă pentru a înțelege cât de bine funcționează un receptor radio și calitatea sa generală.
O specificație tipică ar putea spune: „Sensibilitatea receptorului = 0,3 µV la 12 dB Sinad”.Acest lucru înseamnă că receptorul poate obține un Sinad de 12 dB cu un semnal de intrare până la 0,3 microvolte.Mai simplu spus, cu cât este mai mic semnalul de intrare necesar pentru a ajunge la un Sinad de 12 dB, cu atât este mai sensibil receptorul.Această sensibilitate arată cât de bine poate detecta receptorul semnale slabe, ceea ce este foarte util în sistemele de comunicare unde puterea semnalului se poate schimba foarte mult.
Aplicații ale măsurătorilor Sinad
Figura 7: Diagrama procesului de măsurare Sinad
Sensibilitatea receptorului
Sinad este utilizat în principal pentru a măsura cât de sensibil este un receptor radio.Această măsurare ajută să se asigure că receptorul respectă standardele de performanță necesare.În timpul testării și proiectarea circuitului de frecvență radio (RF), Sinad este utilizat pentru a verifica dacă receptorul poate detecta și prelucra bine semnalele, chiar și atunci când semnalele sunt slabe.O valoare Sinad standard de 12 dB este adesea utilizată, care corespunde unui nivel de distorsiune de 25% atunci când un ton de 1 kHz este utilizat ca semnal de modulare.Acest nivel de distorsiune servește ca un punct comun pentru evaluarea sensibilității receptorului.
Blocarea receptorului
Sinad ajută, de asemenea, să verifice cât de bine poate gestiona un receptor puternic semnale puternice care nu sunt pe canalul dorit, cunoscut sub numele de blocarea receptorului.În acest caz, un nivel de referință al Sinad este setat pentru prima dată cu un semnal curat.Apoi, este introdus un semnal off-channel, iar puterea acestuia este crescută lent.Punctul în care picăturile de nivel Sinad arată modul în care reacția reacționează la blocare.Această măsurare îi ajută pe ingineri să înțeleagă cât de bine poate continua receptorul să funcționeze corect atunci când se confruntă cu semnale puternice, nedorite, care altfel ar putea provoca probleme în comunicare.
Respingerea canalului adiacentă
O altă utilizare a Sinad este în verificarea cât de bine poate respinge semnalele de pe canalele din apropiere.În acest proces, un semnal de interferență este plasat pe un canal din apropiere, iar nivelul Sinad este măsurat.Puterea semnalului de interferență este apoi crescută până când Sinad scade la nivelul de referință.Această măsurare arată capacitatea receptorului de a respinge semnalele de pe canalele din apropiere, ceea ce este util în situațiile în care sunt prezente multe semnale, cum ar fi în spectre radio aglomerate.Un receptor cu respingere a canalului adiacent bun poate ignora sau reduce efectul semnalelor din apropiere, permițând o comunicare clară.
Concluzie
Sinad (raportul semnal la zgomot și distorsiune) este mai mult decât un simplu termen tehnic-este un mod util de a înțelege cât de bine poate face față unui receptor radio cu probleme de comunicare din lumea reală.Sinad le oferă inginerilor și tehnicienilor un număr simplu care arată cât de bine un receptor poate păstra semnalele clare, chiar și în condiții zgomotoase și dificile.De la verificarea cât de sensibil este un receptor la evaluarea cât de bine poate filtra semnalele nedorite, Sinad ajută la proiectarea, testarea și întreținerea sistemelor radio fiabile.Pe măsură ce tehnologia continuă să se dezvolte, înțelegerea și utilizarea măsurătorilor Sinad vor rămâne o parte valoroasă pentru a se asigura că sistemele de comunicare funcționează așa cum ar trebui, acum și în viitor.
Întrebări frecvente [FAQ]
1. Ce ne spune frecvența în care Sinad este cu 3 dB mai mică decât cea mai bună valoare a cazurilor?
Frecvența în care Sinad este cu 3 dB mai mică decât valoarea cea mai bună caz arată punctul în care performanța receptorului începe să renunțe.Această frecvență ajută la identificarea intervalului pe care receptorul poate funcționa încă bine înainte ca zgomotul și distorsionarea să înceapă să interfereze cu calitatea semnalului.
2. Ce înseamnă 12db Sinad?
Un Sinad de 12 dB înseamnă că puterea semnalului, atunci când este combinată cu zgomot și distorsiune, este de 12 decibeli mai mare decât doar zgomotul și distorsionarea.Acest nivel este utilizat în mod obișnuit ca standard pentru a verifica cât de bine poate ridica un receptor radio un semnal clar.Acesta arată că semnalul este suficient de puternic în comparație cu zgomotul și denaturarea pentru a fi utilizabile.
3. Cum calculați Enob de la Sinad?
Pentru a găsi numărul efectiv de biți (ENOB) de la Sinad, puteți utiliza această formulă: enob = (Sinad - 1.76) / 6.02.Această formulă transformă valoarea Sinad, de obicei măsurată în decibeli, în numărul de biți care reprezintă cât de bine un convertor analog-digital (ADC) poate transforma un semnal analogic într-unul digital.
4. Cum se măsoară Sinad în comunicarea celulară și mobilă?
În comunicarea celulară și mobilă, Sinad este măsurat prin trimiterea unui semnal cunoscut în receptor și apoi verificând ieșirea pentru a vedea cât de mult zgomot și distorsiune sunt prezente împreună cu semnalul.Acest proces ajută la înțelegerea cât de bine poate gestiona semnalele în situațiile în care ar putea exista interferențe, ceea ce este important pentru păstrarea clară a comunicării în rețelele mobile.
5. Ce este Sinad în ADC?
Sinad într-un convertor analog-digital (ADC) se referă la raportul dintre semnalul total, care include zgomot și distorsiune, doar la zgomotul și distorsiunea.Această măsurare ne spune cât de bine poate converti ADC un semnal analogic într -unul digital, cu valori Sinad mai mari, ceea ce înseamnă o performanță mai bună și o interferență mai mică din zgomot și distorsiune.