Domanda:
Il rumore di fondo e il rapporto segnale / rumore sono le stesse cose?
user1245
2018-02-17 02:38:08 UTC
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Ho un problema a capire chiaramente cos'è il rumore di fondo.Il termine SNR è più chiaro che è il rapporto tra il segnale e il rumore in dB.

In wiki il termine noise floor è spiegato come:

Nella teoria dei segnali, il rumore di fondo è la misura del segnale creato dalla somma di tutte le sorgenti di rumore e segnali indesiderati all'interno di a sistema di misura, dove il rumore è definito come qualsiasi segnale diverso da quello monitorato.

Continuo a non capire cosa significhi matematicamente o graficamente.Dice "misura del segnale creato dalla somma di tutte le sorgenti di rumore e segnali indesiderati all'interno di un sistema di misura, .." Non capisco cosa significhi "misura di" in questo contesto.

Come si spiega il rumore di fondo in modo più chiaro?

Il rumore di fondo è definito con o senza segnale.
Non sai cosa significa misurare qualcosa?
L'intera frase è sfocata.Non sono ancora sicuro di cosa sia il rumore di fondo.È la potenza del rumore totale in Watt?Alcuni anche sotto mi hanno detto che un rumore sinusoidale non può essere rumore ecc.Non è ancora chiara cosa significhi.
Il rumore di fondo è la somma dei segnali che è sempre presente senza il segnale desiderato.Il rapporto segnale / rumore è il rapporto tra il segnale desiderato e il rumore di fondo.Pensa a una radio AM analogica in cui non ti sei sintonizzato su una stazione: il rumore simile alla pioggia che senti è il rumore di fondo.
Il rumore è * qualsiasi * segnale * che * non vuoi.Il rumore di fondo è la somma di tutti i segnali nel tuo sistema che non vuoi.Ciò significa che qualsiasi segnale * vuoi * deve essere più potente del rumore.
Cinque risposte:
helloworld922
2018-02-17 02:48:18 UTC
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Un modo utile per pensare ai due concetti è supporre che il segnale misurato finale sia una sovrapposizione di due funzioni:

$$ f = f_s + f_n $$ dove \ $ f_s \ $ è il segnale e \ $ f_n \ $ è il rumore.

Il rapporto segnale / rumore sarebbe una misura della potenza relativa di questi due segnali:

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

Nota che l'SNR non ti dice nulla sulla potenza "assoluta" del rumore;è solo una misura relativa di quanto è più forte il segnale desiderato rispetto al rumore.Puoi avere molto rumore, ma finché il segnale desiderato è molto più forte puoi comunque avere un buon SNR (pensa a qualcuno che usa un megafono in una folla davvero grande).

Il rumore di fondo è solo una misura del rumore stesso;cioè, puoi pensarlo come \ $ P (f_n) \ $;quanto rumore hai, indipendentemente dal segnale presente.È come porre la domanda "quanto è rumoroso il pubblico in cui mi trovo?" E non dipende affatto da alcun segnale.

Puoi fare un esempio per il rumore di fondo come hai fatto per SNR.Quindi il rumore di fondo è il valore di tensione da picco a picco del rumore?Supponiamo che il rumore sinusoidale di 1 mV pk-pk sia sovrapposto a un segnale di 1 V CC.Qual è il rumore di fondo qui?
@user134429 * rumore sinusoidale * Se è un segnale sinusoidale, sarebbe prevedibile e ciò significa che non sarebbe rumore.Di solito definiamo il rumore in un valore RMS, quindi non di picco e anche in una certa larghezza di banda.Il rumore non ha un valore di picco perché non sai quando viene raggiunto il picco (tensione), potresti dover aspettare per sempre!RMS è più conveniente, quindi possiamo correlare il rumore alla ** potenza ** dissipata in un resistore.Ciò significa anche che è un valore medio.Una tensione CC non trasporta alcuna informazione quindi non influenza il rumore.Sì, il rumore non è così facile ;-)
@user134429.Si * potrebbe * dire che il rapporto tra un segnale RMS da 1 volt e un segnale RMS da 1 mV è di 60 dB, o un rapporto di 1.000: 1.
Perché è troppo complicato definire cos'è il rumore di fondo?Perché non dici semplicemente che è la potenza del rumore totale in Watt?Non è quello?
Ale..chenski
2018-02-17 02:44:43 UTC
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L'SNR è un rapporto tra un segnale e un rumore.Il "rumore di fondo" è esattamente quel livello di rumore di riferimento che determina l'SNR.

Cort Ammon
2018-02-17 10:45:48 UTC
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Il rumore di fondo è la quantità di rumore presente nel sistema. Ottieni SNR dividendo la quantità di segnale che hai per la quantità di rumore che hai. In genere viene misurato in unità di potenza (Watt) o potenza in una data frequenza (Watt / Hz).

Il rumore di fondo è un concetto conveniente perché è legato all'hardware del ricevitore piuttosto che alla potenza del segnale. Prendi una radio come esempio. Non può controllare la forza del segnale. È controllato dalla stazione radio e dalla distanza tra la stazione e la radio. Se volessi parlare delle specifiche della radio usando i termini SNR, potrei dover dire "Il sistema necessita di un SNR di -18dB quando riceve un segnale da una stazione radio da 100kW a 1 km di distanza con un'antenna il cui guadagno è 0,7". Sono molti numeri. Se lo esprimo in termini di rumore di fondo, potrei essere in grado di dire "Il sistema necessita di un rumore di fondo di 15uW". Potresti, ovviamente, convertire l'uno nell'altro (non provarci - ho completamente inventato i numeri), perché chiedono lo stesso genere di cose. Solo uno di essi è specificato in termini di rumore da solo, mentre l'altro deve tenere conto del segnale.

Perché è troppo complicato definire cos'è il rumore di fondo?Perché non dici semplicemente che è la potenza del rumore totale in Watt?Non è quello?
@user134429 Ho definito il rumore di fondo.Questa è stata la mia prima frase.Il motivo per cui non dico solo che è la potenza del rumore in Watts è perché non è l'unico modo in cui viene utilizzato il concetto.È un concetto statistico che si adatta a tutto ciò che ha più senso al momento.Ad esempio, se stavo progettando un sistema DSL per connettere la casa di qualcuno a Internet, posso scegliere la larghezza di banda su cui funziona il mio sistema.Posso * banalmente * ridurre la potenza del rumore usando una banda più piccola.
Quindi, ai fini della progettazione di quel sistema, potrebbe avere più senso definire il mio rumore di fondo in termini di larghezza di banda.Potrei dire che ho 3uW / kHz di rumore, il che significa che ogni banda da 1kHz ha 3uW di rumore.Oppure potrei anche avere qualcosa come 1 mW / ottava, che indicherebbe che tra due frequenze qualsiasi F e 2 * F, c'è 1 mW.Qualunque sia la misura più utile, è quello che useremmo.
Tuttavia, scegli di misurarlo e quantificarlo, il rumore di fondo è il concetto di quanto rumore hai nel sistema.
analogsystemsrf
2018-02-17 09:34:05 UTC
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In un canale digitale, le sinusoidi all'interno della banda passante che degradano il tasso di errore in bit dovrebbero essere modellate come rumore.

Sì, non esiste un'energia dalla media alla cresta, ma il BER dice tutto.

I grafici BER a volte includono una combinazione di spazzatura casuale e deterministica.Il jitter a varie frequenze deve essere incluso in questi modelli BER.

Nei modelli di sito cellulare e abbonato di cella, l'energia del canale adiacente (sovraccaricando gli amplificatori IF) e l'energia dello stesso canale (degradando la costellazione, disperdendo i punti) devono essere incluse nel pensiero del canale BER.

Adam Davis
2018-02-17 19:57:41 UTC
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Il rumore di fondo e il rapporto segnale / rumore sono le stesse cose?

No. Il rapporto segnale / rumore (SNR) è la forza relativa del segnale rispetto al rumore. È un confronto.

Noise Floor è la misura assoluta del rumore.

Continuo a non capire cosa significhi matematicamente o graficamente.

Quando guardi un modello o un sistema e vuoi misurare qualcosa, in un mondo ideale non c'è rumore. Nel mondo reale altri segnali che non vuoi misurare sono sempre presenti e interferiscono con il segnale che vuoi misurare.

Il rumore è semplicemente qualsiasi segnale a cui non sei interessato. Di solito proviene dall'ambiente che stai misurando, ma può provenire da molte fonti, incluso il tuo sistema di misurazione stesso.

Quindi, matematicamente, potresti avere segnali da S 0 a S 3 , ma sei interessato solo a misurare S 1 .

L'SNR è S 1 / (S 0 + S 2 + S 3 ) - il rapporto del segnale che vuoi misurare rispetto ai segnali che non vuoi misurare: il rumore.

Il rumore di fondo è S 0 + S 2 + S 3 - il valore assoluto dei segnali che non vuoi misurare .

Ecco un esempio grafico. I quattro grafici in alto su ciascun lato sono i quattro segnali, il grafico in basso è la somma dei segnali di ciascun lato. A sinistra troverai la grandezza del secondo grafico, S 1 , è bassa rispetto alla grandezza delle sorgenti di rumore S 0 , S 2 , S 3 . È difficile trovare molte prove di quel segnale nel grafico in basso, che è quello che stai misurando cercando di trovare S 1 . Il lato destro mostra un segnale più forte e sorgenti di rumore più deboli ed è più facile individuare visivamente il segnale desiderato.

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Tuttavia, è difficile distinguere un rumore di fondo da un grafico. In determinate circostanze, ad esempio quando il segnale è forte e ha caratteristiche distinte (come un'onda quadra), le persone indicheranno il rumore sempre presente centrato attorno all'asse x, con il segnale che schiocca chiaramente sopra quel rumore, come il " rumore di fondo "- ma questo è qualcosa da calcolare e misurare, e non da derivare graficamente, quindi non è utile mostrare tali immagini e usarle per definire il rumore di fondo perché alla fine ti verrà presentata un'immagine del genere, forse da un oscilloscopio schermo e, a meno che tu non possa sottrarre il segnale desiderato dal rumore, non sarà sempre ovvio quale sia il rumore.

La rappresentazione grafica, in generale, è un modo scadente per spiegarlo comunque, perché il grafico a sinistra, sebbene sembri difficile individuare S 1 , può effettivamente risultare in una buona lettura del presenza o assenza di S 1 , e se è tutto ciò che stai cercando, l'SNR e il rumore di fondo vanno bene. Se S 1 è un segnale più complicato, che trasporta più dati per ciclo, ecc., L'SNR e il rumore di fondo presentati potrebbero essere sufficienti per impedirti di recuperare i dati.

il rumore di fondo è la misura del segnale creato dalla somma di tutte le sorgenti di rumore e i segnali indesiderati all'interno di un sistema di misurazione, dove il rumore è definito come qualsiasi segnale diverso da quello monitorato.

Non capisco cosa significhi "misura di" in questo contesto.

Fa riferimento alla frase successiva, "sistema di misurazione", quindi è definito dal metodo che stai utilizzando per misurare il sistema.

Più comunemente troverai persone che usano i decibel (dB), ma scoprirai anche, a seconda del sistema di misurazione, che le unità sono Watt, bit, tensione, corrente e molte altre unità e metodi di misurazione. Passa al dominio della frequenza e otterrai anche unità diverse.

Non esiste uno standard specifico per le unità, quindi il rumore di fondo è privo di unità come definito e quando lo si utilizza è necessario specificare sempre le unità.

SNR è un rapporto e non richiede unità, ma in genere vengono fornite unità in modo da poter utilizzare quel numero per derivare l'intensità del segnale o del rumore se si conosce l'altro, oltre a fornire alcuni suggerimenti su quale sistema di misurazioneera in uso.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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